Published September 22, 2021
| Version v1
Publication
Open
Pseudomonas Inoculation Stimulates Endophytic Azospira Population and Induces Systemic Resistance to Bacterial Wilt
Creators
- 1. Tobacco Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. China Tobacco
Description
Bacterial communities in the rhizosphere play an important role in sustaining plant growth and the health of diverse soils. Recent studies have demonstrated that microbial keystone taxa in the rhizosphere microbial community are extremely critical for the suppression of diseases. However, the mechanisms involved in disease suppression by keystone species remain unclear. The present study assessed the effects of three Pseudomonas strains, which were identified as keystone species in our previous study, on the growth performance and root-associated bacterial community of tobacco plants. A high relative abundance of Ralstonia was found in the non-inoculated group, while a large Azospira population was observed in all groups inoculated with the three Pseudomonas strains. Correspondingly, the activities of the defense-related enzymes and the expression levels of the defense signaling marker genes of the plant were increased after inoculation with the Pseudomonas strains. Moreover, the correlation analyses showed that the relative abundance of Azospira, the activity of superoxide dismutase, catalase, and polyphenol oxidase, and the expression of H1N1, ACC Oxidase, and PR1 a/c had a significantly negative (p<0.05) relationship with the abundance of Ralstonia. This further revealed that the keystone species, such as Pseudomonas spp., can suppress bacterial wilt disease by enhancing the systemic resistance of tobacco plants.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تلعب المجتمعات البكتيرية في غلاف الجذر دورًا مهمًا في الحفاظ على نمو النبات وصحة التربة المتنوعة. وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن أصناف حجر الزاوية الميكروبية في المجتمع الميكروبي للغلاف الجذر حاسمة للغاية لقمع الأمراض. ومع ذلك، فإن الآليات المشاركة في قمع المرض من قبل الأنواع الرئيسية لا تزال غير واضحة. قيمت هذه الدراسة آثار ثلاث سلالات من الزائفة، والتي تم تحديدها على أنها أنواع رئيسية في دراستنا السابقة، على أداء النمو والمجتمع البكتيري المرتبط بالجذور لنباتات التبغ. تم العثور على وفرة نسبية عالية من رالستونيا في المجموعة غير المحصنة، في حين لوحظ عدد كبير من سكان أزوسبيرا في جميع المجموعات المحصنة مع سلالات الزائفة الثلاث. في المقابل، زادت أنشطة الإنزيمات المتعلقة بالدفاع ومستويات التعبير عن جينات علامة إشارات الدفاع للنبات بعد التلقيح بسلالات الزائفة. علاوة على ذلك، أظهرت تحليلات الارتباط أن الوفرة النسبية لأزوسبيرا، ونشاط ديسموتاز الأكسيد الفائق، والكاتالاز، وأوكسيداز البوليفينول، والتعبير عن H1N1، وأوكسيديز ACC، و PR1 a/c كان لها علاقة سلبية بشكل كبير (p<0.05) مع وفرة رالستونيا. وكشف هذا أيضًا أن الأنواع الرئيسية، مثل الزائفة، يمكن أن تقمع مرض الذبول البكتيري من خلال تعزيز المقاومة الجهازية لنباتات التبغ.Translated Description (French)
Les communautés bactériennes de la rhizosphère jouent un rôle important dans le maintien de la croissance des plantes et la santé de divers sols. Des études récentes ont démontré que les taxons clés microbiens dans la communauté microbienne de la rhizosphère sont extrêmement critiques pour la suppression des maladies. Cependant, les mécanismes impliqués dans la suppression de la maladie par les espèces clés restent incertains. La présente étude a évalué les effets de trois souches de Pseudomonas, identifiées comme espèces clés dans notre étude précédente, sur la performance de croissance et la communauté bactérienne associée aux racines des plants de tabac. Une abondance relative élevée de Ralstonia a été observée dans le groupe non inoculé, tandis qu'une grande population d'Azospira a été observée dans tous les groupes inoculés avec les trois souches de Pseudomonas. En conséquence, les activités des enzymes liées à la défense et les niveaux d'expression des gènes marqueurs de signalisation de la défense de la plante ont été augmentés après inoculation avec les souches de Pseudomonas. De plus, les analyses de corrélation ont montré que l'abondance relative d'Azospira, l'activité de la superoxyde dismutase, de la catalase et de la polyphénol oxydase, et l'expression de H1N1, de l'ACC oxydase et de PR1 a/c avaient une relation significativement négative (p<0,05) avec l'abondance de Ralstonia. Cela a en outre révélé que les espèces clés, telles que Pseudomonas spp., peuvent supprimer la maladie du flétrissement bactérien en améliorant la résistance systémique des plants de tabac.Translated Description (Spanish)
Las comunidades bacterianas en la rizosfera desempeñan un papel importante en el mantenimiento del crecimiento de las plantas y la salud de los diversos suelos. Estudios recientes han demostrado que los taxones clave microbianos en la comunidad microbiana de la rizosfera son extremadamente críticos para la supresión de enfermedades. Sin embargo, los mecanismos implicados en la supresión de la enfermedad por las especies clave siguen sin estar claros. El presente estudio evaluó los efectos de tres cepas de Pseudomonas, que se identificaron como especies clave en nuestro estudio anterior, sobre el rendimiento del crecimiento y la comunidad bacteriana asociada a la raíz de las plantas de tabaco. Se encontró una alta abundancia relativa de Ralstonia en el grupo no inoculado, mientras que se observó una gran población de Azospira en todos los grupos inoculados con las tres cepas de Pseudomonas. En consecuencia, las actividades de las enzimas relacionadas con la defensa y los niveles de expresión de los genes marcadores de señalización de defensa de la planta aumentaron después de la inoculación con las cepas de Pseudomonas. Además, los análisis de correlación mostraron que la abundancia relativa de Azospira, la actividad de superóxido dismutasa, catalasa y polifenol oxidasa, y la expresión de H1N1, ACC oxidasa y PR1 a/c tenían una relación significativamente negativa (p<0.05) con la abundancia de Ralstonia. Esto reveló además que las especies clave, como Pseudomonas spp., pueden suprimir la enfermedad del marchitamiento bacteriano al mejorar la resistencia sistémica de las plantas de tabaco.Files
pdf.pdf
Files
(1.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3a925b0320636ce32728be79b3ccbf78
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يحفز التلقيح الزائف مجموعة أزوسبيرا الداخلية ويحفز المقاومة الجهازية للذبول البكتيري
- Translated title (French)
- L'inoculation de Pseudomonas stimule la population endophyte d'Azospira et induit une résistance systémique au flétrissement bactérien
- Translated title (Spanish)
- La inoculación de Pseudomonas estimula la población endofítica de Azospira e induce resistencia sistémica al marchitamiento bacteriano
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3200734871
- DOI
- 10.3389/fpls.2021.738611
References
- https://openalex.org/W1854571056
- https://openalex.org/W1974355097
- https://openalex.org/W1976171210
- https://openalex.org/W1977255629
- https://openalex.org/W1977418430
- https://openalex.org/W1982497660
- https://openalex.org/W1988067027
- https://openalex.org/W2003157293
- https://openalex.org/W2017387862
- https://openalex.org/W2019075610
- https://openalex.org/W2052745879
- https://openalex.org/W2064526244
- https://openalex.org/W2065388953
- https://openalex.org/W2079673773
- https://openalex.org/W2088833470
- https://openalex.org/W2091588254
- https://openalex.org/W2104767298
- https://openalex.org/W2108387126
- https://openalex.org/W2111238109
- https://openalex.org/W2114697401
- https://openalex.org/W2120065213
- https://openalex.org/W2134312240
- https://openalex.org/W2140443540
- https://openalex.org/W2142556037
- https://openalex.org/W2149631669
- https://openalex.org/W2165578221
- https://openalex.org/W2169438657
- https://openalex.org/W2181970318
- https://openalex.org/W2549840995
- https://openalex.org/W2552770635
- https://openalex.org/W2564018102
- https://openalex.org/W2574285974
- https://openalex.org/W2595335567
- https://openalex.org/W2734448997
- https://openalex.org/W2749115520
- https://openalex.org/W2774644777
- https://openalex.org/W2789828017
- https://openalex.org/W2804854320
- https://openalex.org/W2807904069
- https://openalex.org/W2883292715
- https://openalex.org/W2894930007
- https://openalex.org/W2900148888
- https://openalex.org/W2915901709
- https://openalex.org/W2960366893
- https://openalex.org/W2968236881
- https://openalex.org/W2991481721
- https://openalex.org/W3002350011
- https://openalex.org/W3003647220
- https://openalex.org/W3092344262
- https://openalex.org/W3136496675
- https://openalex.org/W3138331361
- https://openalex.org/W3139097483