РЕЗЮМЕ. Однією з найвизначніших якостей фосфат-розчинних бактерій є їхня здатність розчиняти нерозчинний фосфор, що робить його доступним для поглинання коренями рослин. Було проведено виділення та скринінг бактеріальних ізолятів фосфат-розчинних бактерій з метою перевірки здатності розчиняти фосфати, виробляти індол-3-оцтову кислоту, вести антагоністичну діяльність проти патогенного гриба та мати природну стійкість до антибіотиків. Загалом було виявлено, що 12 паличкоподібних фосфат-розчинних бактерій є грам-негативними. Спостерігалися різні рівні стійкості ізолятів ризобактерій до чотирьох антибіотиків (ампіцилін, канаміцин, тетрациклін та стрептоміцин 25, 30, 30 та 10 мкг/мл відповідно). Ізоляти S7 та S20 продемонстрували антигрибкову дію проти Fusarium oxysporum. Конверсію нерозчинного фосфорного Ca3 (PO4) в індол-3-оцтову кислоту спостерігали для всіх ізолятів фосфат-розчинних бактерій. Дві послідовності фосфор-розчинних бактеріальних ізолятів було подано до бази даних NCBI. Зрештою досягнення належної антигрибкової активності з кращою здатністю розчиняти нерозчинний фосфор можливе шляхом спільного застосування ізолятів ризобактерій та S22. Крім того, ця стратегія вдосконалення рослинництва є безпечною для навколишнього середовища та економічно вигідною.
Ключові слова: фосфат-розчинні бактерії, 16S rRNA, антагоністична діяльність, Fusarium oxysporum, ризобактерії
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Kumar, A., Bhargava, P., and Rai, L.C., Isolation and molecular characterization of phosphate solubilizing Enterobacter and Exiguobacterium species from paddy fields of Eastern Uttar Pradesh, India, Afric. J. Microbiol. Res., 2010, vol. 4, pp. 820–829.
2. Mahidi, S., Hassan, G., and Hussain, A., and Faisal-ur-Rasool, Phosphorus availability issue. Its fixation and role of phosphate solubilizing bacteria in phosphate solubilization case study, Res. J. Agric. Sci., 2011, vol. 2, pp. 2174–179.
3. Chen, Y., Rekha, P., Arun, A., Shen, F., Lai, W.A., et al., Phosphate solubilizing bacteria from subtropical soil and their tricalcium phosphate solubilizing abilities, Appl. Soil Ecol., 2006, vol. 34, pp. 33–41.
4. Vessey, J.K., Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers, Plant Soil, 2003, vol. 255, pp. 571–586.
5. Kiani, S., Ali, A., Bajwa, K.S., Muzaffar, A., Ashraf, M.A., and Husnain, T., Cloning and chloroplast-targeted expression studies of insect-resistant gene with ricin fusion-gene under chloroplast transit peptide in cotton, Electronic J. Biotechnol., 2013, vol. 16, pp. 13–13.
6. Wakelin, S.A., Warren, R.A., Harvey, P.R., and Ryder, M.H., Phosphate solubilization by Penicillium spp. closely associated with wheat roots, Biol. Fert. Soil, 2004, vol. 40, pp. 36–43.
7. Zaidi, A., Khan, M., Ahemad, M., and Oves, M., Plant growth promotion by phosphate solubilizing bacteria, Acta Microbiol. Immunol. Hungar., 2009, vol. 56, pp. 263–284.
8. Song, O.R., Lee, S.J., Lee, Y.S., Lee, S.C., and Kim, K.K., Solubilization of insoluble inorganic phosphate by Burkholderia cepacia DA23 isolated from cultivated soil, Brazil. J. Microbiol., 2008, vol. 39, pp. 151–156.
9. Ahmed, N. and Shahab, S., Phosphate solubilization: their mechanism, genetics and application, Internet J. Microbiol., 2011, vol. 9, pp. 4408–4412.
10. Dhandapani, P., Insoluble phosphate solubilization by bacterial strains isolated from rice rhizosphere soils from Southern India, Int. J. Soil Sci., 2011, vol. 6, pp. 134–141.
11. Tariq, M., Ali, Q., Khan, A., Khan, G.A., Rashid, B., and Husnain, T., Yield potential study of Capsicum annuum L. under the application of PGPR, Advan. Life Sci., 2014, vol. 1, pp. 202–207.
12. Richardson, A.E., Hadobas, P.A., Hayes, J.E., O’hara, C., and Simpson, R., Utilization of phosphorus by pasture plants supplied with myo-inositol hexaphosphate is enhanced by the presence of soil microorganisms, Plant Soil, 2001, vol. 229, pp. 47–56.
13. Dar, A.I., Saleem, F., Ahmad, M., Tariq, M., Khan, A., Ali, Q., Nasir, I.A., and Husnain, T., Characterization and efficiency assessment of PGPR for enhancement of rice (Oryza sativa L.) yield, Advan. Life Sci., 2014, vol. 2, pp. 38–45.
14. Ali, Q., Ali, A., Awan, M.F., Tariq, M., Ali, S., Nasir, I.A., and Husnain, T., Combining ability analysis for various physiological, grain yield and quality traits of Zea mays L., Life Sci. J., 2014, vol. 11, pp. 540–551.
15. Ali, Q., Ali, A., Ahsan, M., Nasir, I.A., Abbas, H.G., and Husnain, T., Line Tester analysis for morpho-physiological traits of Zea mays L. seedlings, Advan. Life Sci., 2014, vol. 1, pp. 242–253.
16. Ali, Q., Ahsan, M., Ali, F., Aslam, M., and Khan, N.H., Heritability, heterosis and heterobeltiosis studies for morphological traits of maize (Zea mays L.) seedlings, Advan. Life Sci., 2013, vol. 1, pp. 52–63.
17. Pikovskaya, R., Mobilization of phosphorus in soil in connection with vital activity of some microbial species, Mikrobiologiya, 1948, vol. 17, pp. 362–370.
18. Nautiyal, C.S., An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms, FEMS Microbiol. Lett., 1999, vol. 170, pp. 265–270.
19. Gen-Fu, W. and Xue-Ping, Z., Characterization of phosphorus-releasing bacteria in a small eutrophic shallow lake, Eastern China, Water Res., 2005, vol. 39, pp. 4623–4632.
20. DeFreitas, J., Banerjee, M., and Germida, J., Phosphate-solubilizing rhizobacteria enhance the growth and yield but not phosphorus uptake of canola (Brassica napus L.), Biol. Fert. Soil, 1997, vol. 24, pp. 358–364.
21. Perez, E., Sulbaran, M., Ball, M.M., and Yarzabal, L.A., Isolation and characterization of mineral phosphate-solubilizing bacteria naturally colonizing a limonitic crust in the south-eastern Venezuelan region, Soil Biol. Biochem., 2007, vol. 39, pp. 2905–2914.
22. Panhwar, Q.A., Othman, R., Rahman, Z.A., Meon, S., and Ismail, M.R., Isolation and characterization of phosphate-solubilizing bacteria from aerobic rice, Afric. J. Biotechnol., 2014, vol. 11, pp. 2711–2719.
23. Illmer, P. and Schinner, F., Solubilization of inorganic calcium phosphates-solubilization mechanisms, Soil Biol. Biochem., 1995, vol. 27, pp. 257–263.
24. Yasmin, F., Othman, R., Sijam, K., and Saad, M.S., Characterization of beneficial properties of plant growth-promoting rhizobacteria isolated from sweet potato rhizosphere, Afric. J. Microbiol. Res., 2010, vol. 3, pp. 815–821.
25. Steel, R.T., James, H., and Dicky, A.D., Principles and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach, Chapter: Book Name, McGraw-Hill, New York New York, USA, 1997, pp. 400–428.
26. Pradhan, N. and Sukla, L., Solubilization of inorganic phosphates by fungi isolated from agriculture soil, Afric. J. Biotechnol., 2006, vol. 5, pp. 850–854.
27. Mehta, S. and Nautiyal, C.S., An efficient method for qualitative screening of phosphate-solubilizing bacteria, Curr. Microbiol., 2001, vol. 43, pp. 51–56.
28. DeSouza, R., Beneduzi, A., Ambrosini, A., Costa, P.B., and Meyer, J., The effect of plant growth-promoting rhizobacteria on the growth of rice (Oryza sativa L.) cropped in southern Brazilian fields, Plant Soil, 2013, vol. 366, pp. 585–603.
29. Glick, B.R. and Pasternak, J.J., Principles and applications of recombinant DNA, Mol. Biotechnol., 1998, vol. 683.
30. Woo, S.M., Lee, M., Hong, I., Poonguzhali, S., and Sa, T., Isolation and characterization of phosphate solubilizing bacteria from Chinese cabbage, in 19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 2010, pp. 1–6.
31. Noor, N.M., Kean, C.W., Vun, Y.L., and Mohamed-Hussein, Z.A., In vitro conservation of Malaysian biodiversity—achievements, challenges and future directions, In Vitro Cell. Dev. Biol.—Plant, 2011, vol. 47, pp. 26–36.
32. Afzal, M., Ali, M.I., Munir, M.A., Ahmad, M., Mahmood, Z., Sharif, M.N., and Aslam, M., Genetic association among morphological traits of Lepidium draba, Bull. Bio. All. Sci. Res., 2016, vol. 1, pp. 1–5.
33. Ahmad, M., Munir, M.A., Mahmood, Z., Ali, M.I., Afzal, M., Sharif, M.N., and Khan, T.M., Multivariate analysis for morphological traits of Convulvularis arvensis, Bull. Bio. All. Sci. Res., 2016, vol. 1, pp. 1–6.
34. Ali, M., Mahmood, Z., Ahmad, M., Afzal, M., Munir, M.A., Sharif, M.N., and Shakeel, A., Genetic variability in Cirsium arvensei under different environmental conditions, Bull. Bio. All. Sci. Res., 2016, vol. 1, pp. 1–4.
35. Mahmood, Z., Afzal, M., Ahmad, M., Munir, M.A., Ali, M.I., Sharif, M.N., and Maqbool, R., Genetic analysis for morphological traits of Euphorbia helioscopia, Bull. Bio. All. Sci. Res., 2016, vol. 1, pp. 1–4.
36. Munir, M., Ahmad, M., Ali, M.I., Mahmood, Z., Afzal, M., Sharif, M.N., and Aslam, M., Correlation and regression analysis of morphological traits in Rumex dentatus, Bull. Bio. All. Sci. Res., 2016, vol. 1, pp. 1–5.
37. Xiao, C., Chi, R., Li, X., Xia, M., and Xia, Z., Biosolubilization of rock phosphate by three stress-tolerant fungal strains, Appl. Biochem. Biotechnol., 2011, vol. 165, pp. 719–727.
38. Colwell, J., The estimation of the phosphorus fertilizer requirements of wheat in southern New South Wales by soil analysis, Anim. Prod. Sci., 1963, vol. 3, pp. 190–197.
39. Ali, Q., Ali, A., Awaan, M.F., Ahmed, S., Nazar, Z.A., Akram, F., Shahzad, A., Nasir, I.A., and Husnain, T., Gene action for various grain and fodder quality traits in Zea mays, J. Food Nutr. Res., 2014, vol. 2, pp. 704–717.