Đặng Thị Ngọc Thanh * , Nguyễn Thị Xuân Mỵ Cao Ngọc Điệp

* Tác giả liên hệ (ngochanh272002@yahoo.com)

Abstract

Fifty five isolates of bacteria associated with maize were tested for the production of IAA using Fe-HClO4 and Fe-H2SO4 reagents. The production of IAA in the absence and the presence of 100 mg/L of  trp was in the range of  0.24 to 9.99 and 0.14 to 12.51 mg/L, respectively. There were 16 isolates showing a remarkable decrease in the production of IAA in the presence of trp. Twelve isolates were further assayed for siderophore production on the CAS agar medium according to the method modified by Srivastava et al. (2013) but there was only one of them showing the ability. The length of the changed color edges starting from the borderline between the two media PS and CAS produced by isolate DDN10b changed from 1.30±0.10 cm at 2 DAI to 2.67±0.21 cm at 4 DAI. Effects of 5 potential isolates on plant growth of maize were studied under pots experiments. All isolates demonstrated an increase in shoot length, fresh shoot and root weight, and dry mass of one month old plants compared to the control. The best three were VTN2b (Bacillus subtilis), DDN10b (Burkholderia sp.) and TDB1 (Bacillus sp.) showing effects on dry mass equivalent to 50% NPK treatment or 75% NPK treatment and were suggested for field trials.
Keywords: Maize, IAA, siderophores, Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB), Plant Associated Bacteria (PAB)

Tóm tắt

Năm mươi lăm dòng vi khuẩn liên hiệp cây bắp đã được kiểm tra sự sản xuất IAA với thuốc thử Fe-HClO4 và Fe-H2SO4. Lượng IAA đo được là 0,24 – 9,99 mg/L khi không bổ sung trp và 0,14 – 12,51 mg/L khi bổ sung 100 mg/L trp. Khi có mặt trp, có 16 dòng đã biểu hiện sự giảm sản xuất IAA đáng lưu ý. Mười hai dòng đã được tiếp tục khảo sát khả năng sản sinh siderophore trên môi trường thạch CAS theo công thức cải biên bởi Srivastava et al. (2013) nhưng chỉ có một dòng thể hiện khả năng này. Dải chuyển màu do dòng DDN10b tạo ra giữa hai môi trường PS và CAS ở 2 DAI là 1,30±0,10 cm và ở 4 DAI là 2,67±0,21 cm. Năm dòng tiềm năng đã được nghiên cứu ảnh hưởng lên sự tăng trưởng của cây bắp trồng trong chậu. Tất cả các dòng đều làm tăng chiều cao, khối lượng thân lá và rễ tươi, khối lượng chất khô của cây một tháng tuổi so với đối chứng. Ba dòng tốt nhất là VTN2b (Bacillus subtilis), DDN10b (Burkholderia sp.) và TDB1 (Bacillus sp.) có tác động trên sinh khối khô tương đương với nghiệm thức 50% hay 75% NPK và đã được đề xuất cho các thử nghiệm ngoài đồng.
Từ khóa: cây bắp, IAA, siderophore, vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng thực vật, vi khuẩn liên hiệp thực vật

Article Details

Tài liệu tham khảo

Ahmad, F., Ahmad, I., Khan, M.S., 2005. Indole Acetic Acid Production by the Indigenous Isolates of Azotobacter and Fluorescent Pseudomonas in the Presence and Absence of Tryptophan. Turkish Journal of Biology. 29: 29-34.

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2001. Tuyển tập tiêu chuẩn nông nghiệp Việt Nam. Tập 1, Tiêu chuẩn trồng trọt. Trung tâm Thông tin Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Hà Nội, tr.56.

Dang Thi Ngoc Thanh, Cao Ngoc Diep, 2014a. Isolation and Identification of Rhizospheric Bacteria in Acrisols of Maize (Zea mays L.) in the Eastern of South Vietnam. American Journal of Life Sciences. 2(2): 82-89. (doi: 10.11648/j.ajls.20140202.18).

Dang Thi Ngoc Thanh, Cao Ngoc Diep, 2014b. Isolation, Characterization and Identification of Endophytic Bacteria in Maize (Zea mays L.) Cultivated on Acrisols of the Southeast of Vietnam. American Journal of Life Sciences. 2(4): 224-233. (doi: 10.11648/j.ajls.20140204.16)

Gordon, S.A., Weber, R.P., 1951. Colorimetric estimation of indoleacetic acid. Journal of Plant Physiology. 26(1): 192-195.

Hinsinger, P., Bengough, A.G., Vetterlein, D., Young, I.M., 2009. Rhizosphere: biophysics, biogeochemistry and ecological relevance. Plant and Soil Journal. 321: 117-152.

Horemans, S., Vlassak, K., 1985. Production of indol-3-acetic acid by Azospirillum brasilense. In: Klingmuller, W. (Eds.), Azospirillum, III: Genetics, Physiology, Ecology. Springer-Verlag, Berlin, pp. 98-108.

Jha, P.N., Gupta, G., Jha, P., Mehrotra, R., 2013. Association of Rhizospheric/Endophytic Bacteria with Plants: A Potential Gateway to Sustainable Agriculture. Greener Journal of Agricultural Sciences. 3(2): 73-84.

Lambrecht, M., Okon, Y., Vande Broek A., Vanderleyden, J., 2000. Indole-3-acetic acid: a reciprocal signalling molecule in bacteria-plant interactions. Trends in Microbiology. 8(7): 298-300.

Lebuhn, M., Hartmann, A., 1993. Method for the determination of indole-3-acetic acid and related compounds of L-tryptophan catabolism in soils. Journal of Chromatography A. 629(2): 255-266.

Lwin, K.M., Myint, M.M., Tar T., Aung W.Z.M., 2012. Isolation of plant hormone (indole-3-acetic acid- IAA) producing rhizobacteria and study on their effects on maize seedling. Engineering Journal. 16(5): 138-144.

Machuca, A., Milagres, A.M., 2003. Use of CAS-agar plate modified to study the effect of different variables on the siderophore production by Aspergillus. Letters In Applied Microbiology. 36(3): 177-81.

Marschner, P., Crowley, D., Rengel, Z., 2010. Soil Solutions for a Changing World. 19th World Congress of Soil Science, 1 – 6 August 2010, Brisbane, Australia. Published on DVD.

Mohite, B., 2013. Isolation and characterization of indole acetic acid (IAA) producing bacteria from rhizospheric soil and its effect on plant growth. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 13(3): 638-649.

Nguyễn Đức Cường, 2010. Kỹ thuật trồng ngô. NXB. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, tr.74.

Okon, Y., Vanderleyden, J., 1997. Root-associated Azospirillum species can stimulate plants. American Society for Microbiology News Magazine. 63: 366-370.

Piromyou, P., Buranabanyat, B., Tantasawat, P., Tittabutr, P., Boonkerd, N., Teaumroong, N, 2011. Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) inoculation on microbial community structure in rhizosphere of forage corn cultivated in Thailand. European Journal of Soil Biology. 47(1): 44-54.

Prinsen, E. , Costacurta, A ., Michiels, K., Vanderleyden, J., Van Onckelen, H., 1993. Azospirillum brasilense indole-3-acetic acid biosynthesis: evidence for a nontryptophan-dependent pathway. Molecular Plant-Microbe Interactions. 6: 609-615.

Saharan, B.S., Nehra, V., 2011. Plant Growth Promoting Rhizobacteria: A critical review. Life Sciences and Medicine Research. 21: 1-30.

Singh, J.S., 2013. Plant Growth Promoting Rhizobacteria- potential microbes for sustainable agriculture. Resonance. 18(3): 275-281.

Srivastava, M.P., Tiwari, R., Sharma, N., 2013. Effect of different cultural variables on siderophores produced by Trichoderma spp. International Journal of Advanced Research. 1(7): 1-6.

Sutton, S., 2011. Determination of Inoculum for Microbiological Testing. Journal of GXP Compliance. 15: 49-53.

Szilagyi-Zecchin, V.J., Ikeda, A.C., Hungria, M., Adamoski, D., Kava-Cordeiro, V., Glienke, C., Galli-Terasawa, L.V., 2014. Identification and characterization of endophytic bacteria from corn (Zea mays L.) roots with biotechnological potential in agriculture. AMB Express. 4(26). (Published online 7 May 2014, doi: 10.1186/s13568-014-0026-y)

Zahir, Z.A., Abbas, S.A., Khalid, M., Arshad, M., 2000. Subtrate Dependent Microbiall Derived Plant Hormones for Improving Growth of Maize Seedlings. Pakistan Journal of Biological Sciences. 3(2): 239-291.