Isolation and Characterization of Plant Growth Promoting Endophytic Bacteria from Desert Plants and Their Application as Bioinoculants for Sustainable Agriculture
Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Isolement et caractérisation de la croissance des plantes favorisant les bactéries endophytes des plantes du désert et leur application comme bioinoculants pour une agriculture durable
Titre anglais
Isolation and Characterization of Plant Growth Promoting Endophytic Bacteria from Desert Plants and Their Application as Bioinoculants for Sustainable Agriculture
Auteur(s)
- ALKAHTANI Muneera D. F.
- FOUDA Amr
- ATTIA Kotb A.
- AL-OTAIBI Fahad
- EID Ahmed M.
- EWAIS Emad El-Din
- HIJRI Mohamed
- ST-ARNAUD Marc
- HASSAN Saad El-Din
- KHAN Naeem
- HAFEZ Yaser M.
- ABDELAAL Khaled A. A.
Editeur(s)
Autre(s)
Id
63286YQ6
Version
2131
Date ajout
28 octobre 2020 12:22
Date modification
30 octobre 2020 14:39
Résumé français
Les plantes du désert sont capables de survivre sous de sévères stress environnementaux inhérents aux régions arides et semi-arides en raison de leur association avec des endophytes bactériens. Cependant, l'identité, les fonctions et les facteurs qui in fl uent sur l'association des endophytes bactériens avec les plantes du désert sont mal connus. Ces endophytes bactériens peuvent être utilisés comme une ressource inexploitée pour favoriser la croissance et le développement des plantes dans les agro-écosystèmes des régions arides. La présente étude se concentre donc sur l'isolement et l'identification d'endophytes bactériennes de deux plantes médicinales indigènes (Fagonia mollis Delile et Achillea fragrantissima (Forssk) Sch. Bip.) Poussant spontanément dans la région aride du Sud-Sinaï (Egypte), et la caractérisation de leurs traits favorisant la croissance des plantes (PGP). Treize endophytes bactériens putatifs ont été isolés des feuilles des deux espèces végétales et caractérisés pour leurs capacités de promotion de la croissance des plantes en utilisant des approches moléculaires et biochimiques, ainsi que des essais en serre. Des souches bactériennes endophytes sélectionnées ont été appliquées à des plants de maïs (Zea mays L. var. Single cross Pioneer 30K08) pour évaluer davantage leurs capacités PGP dans des conditions de serre. Les souches bactériennes isolées ont des activités de promotion de la croissance végétale variables. Parmi ces activités, les endophytes bactériens isolés ont l'e cacité de la solubilisation du phosphate avec des zones claires allant de 7,6 ± 0,3 à 9,6 ± 0,3 mm. De plus, les endophytes bactériens obtenus ont augmenté la productivité de l'acide indole acétique (IAA) dans les milieux de bouillon de 10 à 60 µg · mL-1 avec une concentration de tryptophane croissante de 1 à 5 mg · mL-1. Les souches de Bacillus et Brevibacillus ont été fréquemment isolées des feuilles des deux espèces végétales et ont eu des e e ets positifs significatifs sur la croissance des plantes et les teneurs en phosphore (P) et en azote (N) des pousses. Les résultats suggèrent que ces endophytes sont de bons candidats comme inoculants favorisant la croissance des plantes pour aider à réduire l'apport chimique dans les pratiques agricoles conventionnelles et augmenter l'absorption des nutriments et la résilience au stress chez les espèces végétales.
Résumé anglais
Desert plants are able to survive under harsh environmental stresses inherent to arid and semiarid regions due to their association with bacterial endophytes. However, the identity, functions, and the factors that influence the association of bacterial endophytes with desert plants are poorly known. These bacterial endophytes can be used as an untapped resource to favor plant growth and development in agro-ecosystems of arid regions. The present study is therefore focused on the isolation and identification of bacterial endophytes from two native medicinal plants (Fagonia mollis Delile and Achillea fragrantissima (Forssk) Sch. Bip.) growing spontaneously in the arid region of the South Sinai (Egypt), and characterization of their plant growth promoting (PGP) traits. Thirteen putative bacterial endophytes were isolated from the leaves of both plant species and characterized for their plant growth promoting abilities using molecular and biochemical approaches, as well as greenhouse trials. Selected endophytic bacterial strains were applied to maize plants (Zea mays L. var. Single cross Pioneer 30K08) to further evaluate their PGP abilities under greenhouse conditions. Isolated bacterial strains have variable plant growth promoting activities. Among these activities, isolated bacterial endophytes have the efficacy of phosphate solubilizing with clear zones ranging from 7.6 ± 0.3 to 9.6 ± 0.3 mm. Additionally, the obtained bacterial endophytes increased the productivity of indole acetic acid (IAA) in broth media from 10 to 60 µg·mL−1 with increasing tryptophan concentration from 1 to 5 mg·mL−1. Bacillus and Brevibacillus strains were frequently isolated from the leaves of both plant species, and had significant positive effects on plant growth and shoot phosphorus (P) and nitrogen (N) contents. Results suggest that these endophytes are good candidates as plant growth promoting inoculants to help reduce chemical input in conventional agricultural practices and increase nutrient uptake and stress resilience in plant species.
Note
None
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- FREDO santé végétale
- biostimulants
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Titre de la publication
Agronomy
Volume
10
Pages
1325
Date caractères
2020-09-04
Date publication
4 septembre 2020
Doi
10.3390/agronomy10091325
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Issn
2073-4395
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