การคัดเลือก Bacillus sp.ที่เป็นแบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช

ผู้แต่ง

  • เปรมสุดา สมาน ศูนย์ความหลากหลายทางชีวภาพ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

คำสำคัญ:

แบคทีเรียที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช, การคัดเลือก, บาซิลลัส

บทคัดย่อ

ทำการแยกแบคทีเรียจากตัวอย่างดินในพื้นที่ภาคกลางและภาคตะวันออกของประเทศไทย โดยสามารถแยกเชื้อแบคทีเรียได้ทั้งหมด 260 ไอโซเลต เป็นแบคทีเรียที่สร้างสปอร์ 30 ไอโซเลต หลังจากนั้นนำแบคทีเรียที่สร้างสปอร์มาทดสอบการย่อยสลายเม็ดเลือดแดงเพื่อประเมินความปลอดภัยเบื้องต้น และนำไปทดสอบคุณสมบัติที่ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เช่น การย่อยสลายฟอสเฟต การยับยั้งเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในพืช ได้แก่ E. carotovora, R. solanacearum,               X. axonopodis pv. citri และ X. oryzae pv. oryzae และการสร้างฮอร์โมนพืช เช่น ออกซินและจิบเบอเรอลิน จากผลการทดลองพบว่า แบคทีเรียแต่ละไอโซเลตแสดงความสามารถที่แตกต่างกันในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช จึงได้      คัดเลือกไอโซเลตที่มีคุณสมบัติที่ดีไปจัดจำแนกชนิดและสายพันธุ์ด้วยการหาลำดับเบสของชิ้นส่วน 16S rDNA โดยสามารถจัดจำแนกแบคทีเรียที่คัดเลือกได้ 9 ไอโซเลต ได้แก่ A8, A21, Bb_4.2, Bc_2.1, Bc_6.1, BS2_1.2, BC2_3.2, BZ2_5.1 และ BB2_4.3 เป็นแบคทีเรีย B. zanthoxyli, B. velezensis, B. tequilensis, B. infantis, B. infantis, B. licheniformis, B. wiedmannii, B. altitudinis และ B. aryabhattai ตามลำดับ

References

Abuhena, M., Al-Rashid, J., Azim, M.F., Khan, M.N.M., Kabir, M.G., Barman, N.C., Rasul, N.M., Akter, S., & Huq, M.A. (2022). Optimization of industrial (3000L) production of Bacillus subtilis CW-S and its novel application for minituber and industrial-grade potato cultivation. Scientific Reports, 12, 11153. https://doi.org/10.1038/s41598-022-15366-5

Ambrosini, A., & Passaglia, L.M.P. (2017). Plant Growth-Promoting Bacteria (PGPB): Isolation and screening of PGP Activities. Current protocols in plant biology, 2(3), 190–209. https://doi.org/10.1002/pb.20054

Anguiano, C.J.C., Flores, O.A., Olalde, P.V., Arredondo, V.R., & Laredo, A.E.I. (2019). Evaluation of Bacillus subtilis as promoters of plant growth. Revista Bio Ciencias, 6, e418. https://doi.org/10.15741/revbio.06.e418

Balderas-Ruíz, K. A., Gómez-Guerrero, C. I., Trujillo-Roldán, M. A., Valdez-Cruz, N. A., Aranda-Ocampo, S., Juárez, A. M., Leyva, E., Galindo, E., & Serrano-Carreón, L. (2021). Bacillus velezensis 83 increases productivity and quality of tomato (Solanum lycopersicum L.): Pre and postharvest assessment. Current research in microbial sciences, 2, 100076. https://doi.org/10.1016/j.crmicr.2021.100076

Balouiri, M., Sadiki, M., & Ibnsouda, S.K. (2016). Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of pharmaceutical analysis, 6, 71–79. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005

Barbaccia, P., Gaglio, R., Dazzi, C., Miceli, C., Bella, P., Lo Papa, G., & Settanni, L. (2022). Plant growth-promoting activities of bacteria isolated from an anthropogenic soil located in Agrigento province. Microorganisms, 10(11), 2167. https://doi.org/10.3390/microorganisms10112167

Chowhan, L. B., Mir, M. I., Sabra, M. A., El-Habbab, A. A., & Kiran-Kumar, B. (2023). Plant growth promoting and antagonistic traits of bacteria isolated from forest soil samples. Iranian journal of microbiology, 15(2), 278–289. https://doi.org/10.18502/ijm.v15i2.12480

Dobrzynski, J., Jakubowska, Z., & Dybek, B. (2022). Potential of Bacillus pumilus to directly promote plant growth. Frontiers in microbiology, 13, 1069053. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1069053

Glick, R.B. (2012). Plant growth-promoting bacteria: Mechanisms and applications. Scientifica, 2012, 963410. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.6064/2012/963401

Gratao, P.L., Prasad, M.N.V., Cardoso, P.F., Lea, P.J., & Azevedo R.A. (2005). Phytoremediation: green technology for the cleanup of toxic metals in the environment. Brazilian Journal of Plant Physiology, 17, 53-64. https://doi.org/10.1590/S1677-04202005000100005

Hashem, A., Tabassum, B., & Fathi Abd-Allah, E. (2019). Bacillus subtilis: A plant growth- promoting rhizobacterium that also impacts biotic stress. Saudi Journal of Biological Sciences, 26(6), 1291-1297. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.05.004

Jetiyanon, K., & Kloepper, J.W. (2002). Mixtures of plant growth-promoting rhizobacteria for induction of systemic resistance against multiple plant diseases. Biological Control, 24, 285-291. http://dx.doi.org/10.1016/S1049-9644(02)00022-1

Katsenios, N., Andreou, V., Sparangis, P., Djordjevic, N., Giannoglou, M., Chanioti, S., Stergiou, P., Xanthou, M. Z., Kakabouki, I., Vlachakis, D., Djordjevic, S., Katsaros, G., & Efthimiadou, A. (2021). Evaluation of plant growth promoting bacteria strains on growth, yield and quality of industrial tomato. Microorganisms, 9(10), 2099. https://doi.org/10.3390/microorganisms9102099

Li, Y., You, X., Tang, Z., Zhu, T., Liu, B., Chen, M.X., Xu, Y., & Liu, T.Y. (2022) Isolation and identification of plant growth-promoting rhizobacteria from tall fescue rhizosphere and their functions under salt stress. Physiologia Plantarum, 174(6), e13817. https://doi.org/10.1111/ppl.13817

Mogrovejo, D.C., Perini, L., Gostincar, C., Sepcic, K., Turk, M., Ambrozic-Avgustin, J., & Brill, F.H.H. (2020). Prevalence of antimicrobial resistance and hemolytic phenotypes in culturable arctic bacteria. Frontiers in Microbiology, 11. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00570.

Mun, B.G., Hussain, A., Park, Y.G., Kang, S.M., Lee, I.J., & Yun, B.W. (2024). The PGPR Bacillus aryabhattai promotes soybean growth via nutrient and chlorophyll maintenance and the production of butanoic acid. Frontiers in Plant Science, 15. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1341993

Nautiyal, C.S. (1999). An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiology Letters, 170, 265-270. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1999.tb13383.x

Poria, V., Debiec-Andrzejewska, K., Fiodor, A., Lyzohub, M., Ajijah, N., Singh, S., & Pranaw, K. (2022). Plant Growth-Promoting Bacteria (PGPB) integrated phytotechnology: A sustainable approach for remediation of marginal lands. Frontiers in Plant Science, 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.999866

Pranaw, K., Pidlisnyuk, V., Trögl, J., & Malinská, H. (2020). Bioprospecting of a novel plant growth-promoting bacterium Bacillus altitudinis KP-14 for enhancing Miscanthus × giganteus growth in metals contaminated soil. Biology, 9(9), 305. https://doi.org/10.3390/biology9090305

Saad, M.M.G., Kandil, M., & Mohammed, Y.M.M. (2020). Isolation and identification of plant growth-promoting bacteria highly effective in suppressing root rot in Fava beans.Curr Microbiol. 77, 2155–2165. https://doi.org/10.1007/s00284-020-02015-1

Saeid, A., Prochownik, E., & Dobrowolska-Iwanek, J. (2018). Phosphorus solubilization by Bacillus species. Molecules (Basel, Switzerland), 23(11), 2897. https://doi.org/10.3390/molecules23112897

Tsotetsi, T., Nephali, L., Malebe, M., & Tugizimana, F. (2022). Bacillus for plant growth promotion and stress resilience: What have we learned? Plants (Basel, Switzerland), 11(19), 2482. https://doi.org/10.3390/plants11192482

Vásquez, E., & Carlos, M. (2023). Isolation and identification of bacteria of genus Bacillus from composting urban solid waste and palm forest in Northern Peru. Microorganisms, 11, 751. https://doi.org/10.3390/microorganisms1103075

Zhou, L., Song, C., Li, Z., & Kuipers, O.P. (2021). Antimicrobial activity screening of rhizosphere soil bacteria from tomato and genome-based analysis of their antimicrobial biosynthetic potential. BMC Genomics, 22. https://doi.org/10.1186/s12864-020-07346-8

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2024-06-27