Published December 1, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Effects of ectomycorrhizal fungal inoculation on growth and rooting of carob tree (Ceratonia siliqua L.)

Creators

  • 1. Abdelmalek Essaâdi University

Description

The present work investigated the ability of the ectomycorrhizal (ECM) fungi, Pisolithus tinctorius (Pers.) Coker and Couch to improve the growth and root formation in carob seedlings (Ceratonia siliqua L.). Root initiation of hypocotyl cuttings in vitro was enhanced by treatments with different concentrations of either fungal culture filtrate or indole-3-butyric acid (IBA) or in combination. The ectomycorrhization protocol for carob seedlings comprised of three different treatments: in vivo or in vitro inoculation and non-inoculated seedlings. Results obtained after six months of acclimatization showed that inoculation had a positive effect on the growth and rooting of carob plants. Moreover, plants mycorrhized in vitro or in vivo outperformed non-mycorrhized ones in plant height, number of internodes, number of leaves, leaf length, number of roots, maximal root length, and fresh and dry weights of both stems and roots. Indeed, the optimum response was encountered in the seedlings inoculated in vitro. The application of culture filtrate on hypocotyl cuttings revealed significant differences between experimental treatments for the number and length of roots. The best response was recorded in medium containing fungal culture filtrate with 40%. Root formation of hypocotyl cuttings of carob plants was also enhanced by the use of IBA, where the best rooting was manifested in treatment with IBA at a concentration of 2 mg/l. The application of P. tinctorius culture filtrate to the culture medium of hypocotyl cuttings after pretreatment by immersing in IBA was even more effective in improving root formation than the treatment of hypocotyls base with IBA alone. The present study demonstrated the possibility of developing procedures to improve the rooting growth of carob plants by establishing a successful artificial symbiosis with P. tinctorius. Highlights from this work could play a crucial role in arid ecosystem rehabilitation and controlled mycorrhization programs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بحث العمل الحالي في قدرة الفطريات الخارجية (ECM)، Pisolithus tinctorius (Pers.) كوكر وأريكة لتحسين النمو وتكوين الجذر في شتلات الخروب (Ceratonia siliqua L.). تم تعزيز بدء الجذر لقطع الهيبوكوتيل في المختبر من خلال المعالجات بتركيزات مختلفة إما من ترشيح المزرعة الفطرية أو حمض الإندول-3 -بيوتريك (IBA) أو مجتمعة. يتكون بروتوكول الفطر الخارجي لشتلات الخروب من ثلاث معالجات مختلفة: التلقيح في الجسم الحي أو في المختبر والشتلات غير الملقحة. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها بعد ستة أشهر من التأقلم أن التلقيح كان له تأثير إيجابي على نمو وتأصيل نباتات الخروب. علاوة على ذلك، تفوقت النباتات المتفتتة في المختبر أو في الجسم الحي على النباتات غير المتفتتة في ارتفاع النبات، وعدد العقد الداخلية، وعدد الأوراق، وطول الورقة، وعدد الجذور، والحد الأقصى لطول الجذر، والأوزان الطازجة والجافة لكل من السيقان والجذور. في الواقع، تمت مواجهة الاستجابة المثلى في الشتلات التي تم تلقيحها في المختبر. كشف تطبيق فلتر المزرعة على قصاصات الهيبوكوتيل عن اختلافات كبيرة بين العلاجات التجريبية لعدد الجذور وطولها. وسجلت أفضل استجابة في الوسط الذي يحتوي على ترشيح الزراعة الفطرية بنسبة 40 ٪. كما تم تعزيز التكوين الجذري لقطع الهيبوكوتيل لنباتات الخروب من خلال استخدام IBA، حيث تجلى أفضل تجذير في العلاج بـ IBA بتركيز 2 ملغ/لتر. كان تطبيق ترشيح P. tinctorius على وسط زراعة قصاصات hypocotyl بعد المعالجة المسبقة عن طريق الغمر في IBA أكثر فعالية في تحسين تكوين الجذر من معالجة قاعدة hypocotyls مع IBA وحدها. أظهرت الدراسة الحالية إمكانية تطوير إجراءات لتحسين نمو جذور نباتات الخروب من خلال إنشاء تعايش اصطناعي ناجح مع P. tinctorius. يمكن أن تلعب النقاط البارزة من هذا العمل دورًا حاسمًا في إعادة تأهيل النظام الإيكولوجي القاحل وبرامج التشمع الفطري الخاضعة للرقابة.

Translated Description (French)

Le présent travail a étudié la capacité des champignons ectomycorhiziens (ECM), Pisolithus tinctorius (Pers.) Coker et canapé pour améliorer la croissance et la formation des racines chez les semis de caroube (Ceratonia siliqua L.). L'initiation racinaire des boutures d'hypocotyle in vitro a été améliorée par des traitements avec différentes concentrations de filtrat de culture fongique ou d'acide indole-3-butyrique (IBA) ou en combinaison. Le protocole d'ectomycorrhisation des semis de caroube comprend trois traitements différents : l'inoculation in vivo ou in vitro et les semis non inoculés. Les résultats obtenus après six mois d'acclimatation ont montré que l'inoculation avait un effet positif sur la croissance et l'enracinement des plants de caroube. De plus, les plantes mycorhizées in vitro ou in vivo ont surpassé les plantes non mycorhizées en hauteur, en nombre d'entre-nœuds, en nombre de feuilles, en longueur des feuilles, en nombre de racines, en longueur maximale des racines et en poids frais et sec des tiges et des racines. En effet, la réponse optimale a été rencontrée chez les semis inoculés in vitro. L'application de filtrat de culture sur des boutures d'hypocotyles a révélé des différences significatives entre les traitements expérimentaux pour le nombre et la longueur des racines. La meilleure réponse a été enregistrée dans un milieu contenant 40% de filtrat de culture fongique. La formation de racines de boutures d'hypocotyles de plantes de caroube a également été renforcée par l'utilisation de l'IBA, où le meilleur enracinement s'est manifesté dans le traitement avec l'IBA à une concentration de 2 mg/l. L'application du filtrat de culture de P. tinctorius sur le milieu de culture des boutures d'hypocotyles après prétraitement par immersion dans l'IBA a été encore plus efficace pour améliorer la formation des racines que le traitement de la base d'hypocotyles avec l'IBA seul. La présente étude a démontré la possibilité de développer des procédures pour améliorer la croissance des racines des plantes de caroube en établissant une symbiose artificielle réussie avec P. tinctorius. Les points saillants de ce travail pourraient jouer un rôle crucial dans la réhabilitation des écosystèmes arides et les programmes de mycorhisation contrôlée.

Translated Description (Spanish)

El presente trabajo investigó la capacidad de los hongos ectomicorrícicos (ECM), Pisolithus tinctorius (Pers.) Coker y Couch para mejorar el crecimiento y la formación de raíces en plántulas de algarrobo (Ceratonia siliqua L.). El inicio de la raíz de los esquejes de hipocótilo in vitro se potenció mediante tratamientos con diferentes concentraciones de filtrado de cultivo fúngico o ácido indol-3-butírico (iba) o en combinación. El protocolo de ectomicorrización para plántulas de algarrobo consta de tres tratamientos diferentes: inoculación in vivo o in vitro y plántulas no inoculadas. Los resultados obtenidos después de seis meses de aclimatación mostraron que la inoculación tuvo un efecto positivo en el crecimiento y enraizamiento de las plantas de algarrobo. Además, las plantas micorrizadas in vitro o in vivo superaron a las no micorrizadas en altura de la planta, número de entrenudos, número de hojas, longitud de la hoja, número de raíces, longitud máxima de la raíz y pesos frescos y secos tanto de tallos como de raíces. De hecho, la respuesta óptima se encontró en las plántulas inoculadas in vitro. La aplicación del filtrado de cultivo en esquejes de hipocótilos reveló diferencias significativas entre los tratamientos experimentales para el número y la longitud de las raíces. La mejor respuesta se registró en medio que contenía filtrado de cultivo fúngico con 40%. La formación de raíces de esquejes de hipocótilos de plantas de algarrobo también se vio potenciada por el uso de iba, donde el mejor enraizamiento se manifestó en el tratamiento con iba a una concentración de 2 mg/l. La aplicación del filtrado de cultivo de P. tinctorius al medio de cultivo de esquejes de hipocótilos después del pretratamiento mediante inmersión en iba fue aún más eficaz para mejorar la formación de raíces que el tratamiento de la base de hipocótilos con iba solo. El presente estudio demostró la posibilidad de desarrollar procedimientos para mejorar el crecimiento del enraizamiento de las plantas de algarrobo mediante el establecimiento de una simbiosis artificial exitosa con P. tinctorius. Los aspectos más destacados de este trabajo podrían desempeñar un papel crucial en los programas de rehabilitación de ecosistemas áridos y micorrización controlada.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار التطعيم الفطري الخارجي على نمو وتجذير شجرة الخروب (Ceratonia siliqua L.)
Translated title (French)
Effets de l'inoculation fongique ectomycorhizienne sur la croissance et l'enracinement du caroubier (Ceratonia siliqua L.)
Translated title (Spanish)
Efectos de la inoculación fúngica ectomicorrízica sobre el crecimiento y enraizamiento del algarrobo (Ceratonia siliqua L.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3085872530
DOI
10.1016/j.sajb.2020.08.025

Is supplement to
https://openalex.org/W856262964 (Other)
https://openalex.org/W4312930610 (Other)
https://openalex.org/W3210548829 (Other)
https://openalex.org/W3085872530 (Other)
https://openalex.org/W2591714664 (Other)
https://openalex.org/W2566383706 (Other)
https://openalex.org/W2078513017 (Other)
https://openalex.org/W2034480174 (Other)
https://openalex.org/W2013256131 (Other)
https://openalex.org/W1551509696 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1542590789
  • https://openalex.org/W1551509696
  • https://openalex.org/W1598162905
  • https://openalex.org/W1830735976
  • https://openalex.org/W1955021145
  • https://openalex.org/W1966179518
  • https://openalex.org/W1981625510
  • https://openalex.org/W1990639283
  • https://openalex.org/W1993560795
  • https://openalex.org/W2005596721
  • https://openalex.org/W2013642301
  • https://openalex.org/W2041224992
  • https://openalex.org/W2041962771
  • https://openalex.org/W2052090907
  • https://openalex.org/W2060525970
  • https://openalex.org/W2062776545
  • https://openalex.org/W2073253467
  • https://openalex.org/W2085258124
  • https://openalex.org/W2097951677
  • https://openalex.org/W2108966659
  • https://openalex.org/W2154651827
  • https://openalex.org/W2256399257
  • https://openalex.org/W2326062025
  • https://openalex.org/W2326910220
  • https://openalex.org/W2334446590
  • https://openalex.org/W2537362730
  • https://openalex.org/W2895849787
  • https://openalex.org/W3188500575
  • https://openalex.org/W4235552234
  • https://openalex.org/W4238289990
  • https://openalex.org/W4248019032
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W4312423087
  • https://openalex.org/W4384466826