บทบาทของแบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชต่อการเจริญเติบโตของพืช ภายใต้สภาวะเครียดจากความแล้ง
คำสำคัญ:
สภาวะเครียดจากความแล้ง, พืชเศรษฐกิจ , แบคทีเรียกลุ่มส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชบทคัดย่อ
สภาวะแล้งกำลังเป็นปัญหาสำคัญทางเกษตรกรรมและส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชหลายประการ และส่งผลให้ผลผลิตของพืชเศรษฐกิจลดลงในที่สุด ความผิดปกติของพืชที่เผชิญกับสภาวะแล้งพบได้หลายระบบ ทั้งการหายใจ การสังเคราะห์ด้วยแสง และเกิดความเครียดออกซิเดชัน พืชมีการปรับตัวในการอยู่รอดในสภาวะแล้งหลายประการ เช่น การควบคุมการคายน้ำ การปรับค่าออสโมติก การสะสมสารป้องกันแรงดันออสโมติก การมีระบบต้านอนุมูลอิสระ และการใช้สารควบคุม การเจริญเติบโตของพืช นอกจากนี้แบคทีเรียกลุ่มที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชยังสามารถสนับสนุนการเจริญเติบโตของพืชในสภาวะแล้งได้ ในบทความนี้จะได้อธิบายถึงลักษณะของพืชเมื่อปลูกในสภาวะแล้ง การปรับตัวของพืชที่อยู่ในสภาวะแล้ง และการใช้แบคทีเรียกลุ่มส่งเสริมการเจริญของพืชเพื่อบรรเทาความเครียดจากสภาวะแล้งในพืช ซึ่งกลไกที่แบคทีเรียเหล่านี้ใช้ คือ การสร้างเอนไซม์เอซีซีดีอะมิเนส (ACC deaminase) การผลิตกรดอินโดล-3-แอซิติก (Indole-3-acetic acid; IAA) การควบคุมระบบออสโมซิส การสร้างเอกโซพอลิแซกคาไรด์ และเพิ่มการดูดซึมสารอาหารในสภาวะเครียด
References
Ali, S. and N. Khan. 2021. Delineation of mechanistic approaches employed by plant growth promoting microorganisms for improving drought stress tolerance in plants. Microbiological Research 249: 1-15. DOI:10.1016/j.micres. 2021.126771.
Azevedo, R.A., R.F. Carvalho, M.C. Cia and P.L. Gratão. 2011. Sugarcane under pressure: an overview of biochemical and physiological studies of abiotic stress. Tropical Plant Biology 4: 42-51.
Borzoo, S., S. Mohsenzadeh, A. Moradshahi, H. Zamani and M. Zarei. 2021. Characterization of physiological responses and fatty acid compositions of Camelina sativa genotypes under water deficit stress and symbiosis with Micrococcus yunnanensis. Symbiosis 83: 79-90.
Chan, K.X., M. Wirtz, S.Y. Phua, G.M. Estavillo and B.J. Pogson. 2013. Balancing metabolites in drought: the sulfur assimilation conundrum. Trends in Plant Science 18: 18-29.
Chandra, D., R. Srivastava and A.K. Sharma. 2018. Influence of IAA and ACC deaminase producing fluorescent pseudomonads in alleviating drought stress in wheat (Triticum aestivum). Agricultural Research 7: 290-299.
Chandra, P., A. Wunnava, P. Verma, A. Chandra and R.K. Sharma. 2021. Strategies to mitigate the adverse effect of drought stress on crop plants-influences of soil bacteria: a review. Pedosphere 31(3): 496-509.
Delshadi, S., M. Ebrahimia and E. Shirmohammadia. 2017. Plant growth promoting bacteria effects on growth, photosynthetic pigments and root nutrients uptake of Avena sativa L. under drought stress. Desert 22-1: 107-116.
Farooq, M., A. Wahid, N. Kobayashi, D. Fujita and S.M.A. Basra. 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development 29: 185-212.
Fathi, A. and D.B. Tari. 2016. Effect of drought stress and its mechanism in plants. International Journal of Life Sciences 10(1): 1-6.
Hussian, H., S. Hussain, A. Khaliq, U. Ashraf, S.A. Anjum, S. Men and L. Wang. 2018. Chilling and drought stresses in crop plants: implications, cross talk, and potential management opportunities. Frontiers in Plant Science 9: 1-21. DOI: 10.3389/fpls.2018.00393.
Ilyas, M., M. Nisar, N. Khan, A. Hazrat, A.H. Khan, K. Hayat, S. Fahad, A. Khan, and A. Ullah. 2021. Drought tolerance strategies in plants: a mechanistic approach. Journal of Plant Growth Regulation 40: 926-944.
Jochum, M.D., K.L. McWilliams, E.J. Borrego, M.V. Kolomiets, G. Niu, G.N. Pierson and Y.-K. Jo. 2019. Bioprospecting plant growth promoting rhizobacteria that mitigate drought stress in grasses. Frontiers in Microbiology 10: 1-9. DOI: 10.3389/fmicb.2019.02106.
Kasim, W.A., M.H. Osman, M.N. Omar, I.A. Abd El-Daim, S. Bejai and J. Meijer. 2013. Control of drought stress in wheat using plant-growth-promoting bacteria. Journal of Plant Growth Regulator 32: 122-130.
Kasim, W.A., M.H. Osman, M.N. Omar and S. Salama. 2021. Enhancement of drought tolerance in Triticum aestivum L. seedlings using Azospirillum brasilense NO40 and Stenotrophomonas maltophilia B11. Bulletin of the National Research Centre 45(1): 1-14. DOI: 10.1186/s42269-021-00546-6.
Lasudee, K., S. Tokuyama, S. Lumyong and W. Pathom-aree. 2018. Actinobacteria associated with arbuscular mycorrhizal funneliformis mosseae spores, taxonomic characterization and their beneficial traits to plants: evidence obtained from mung bean (Vigna radiata) and Thai jasmine rice (Oryza sativa). Frontiers in Microbiology 9: 1-18. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01247.
Lim, J.-H. and S.-D. Kim. 2013. Induction of drought stress resistance by multi-functional PGPR Bacillus licheniformis K11 in pepper. The Plant Pathology Journal 29(2): 201-208.
Muhammad, N., H. Manghwar, U.M. Quraishi, H.J. Chaudhary, and M.F.H. Munis. 2016. Indole-3-acetic acid induces biochemical and physiological changes in wheat under drought stress conditions. Philippine Agricultural Scientist 99(1): 19-24.
Munné-Bosch, S., T. Jubany-Marí and L. Alegre. 2001. Drought-induced senescence is characterized by a loss of antioxidant defences in chloroplasts. Plant, Cell and Environment 24: 1319-1327.
Niu, X., L. Song, Y. Xiao and W. Ge. 2018. Drought-tolerance plant growth-promoting rhizobacteria associated with foxtail millet in a semi-arid agroecosystem and their potential in alleviating drought stress. Frontiers in Microbiology 8: 1-11. DOI: 10.3389/fmicb.2017.02580.
Ojuederie, O.B., O.S. Olanrewaju and O.O. Babalola. 2019. Plant growth promoting rhizobacterial mitigation of drought stress in crop plants: implications for sustainable agriculture. Agronomy 9: 1-29. DOI:10.3390/ agronomy9110712.
Orgen, W.L. 1984. Photorespiration. Annual Reviews of Plant Physiology 35: 415-442.
Saleem, M., F. Nawaz, M.B. Hussain and R.M. Ikram. 2021. Comparative effects of individual and consortia plant growth promoting bacteria on physiological and enzymatic mechanisms to confer drought tolerance in maize (Zea mays L.). Journal of Soil Science and Plant Nutrition 21: 3461-3476.
Stikić, R., Z. Jovanović and L. Prokić. 2014. Mitigation of plant drought stress in a changing climate. Botanica Serbica 38(1): 35-42.
Tiepo, A.N., L.V. Constantino, T.B. Madeira, E. Bianchini, A.L.M. de Oliveira, H.C. Oliveira and R. Stolf-Moreira. 2020. Plant growth-promoting bacteria improve leaf antioxidant metabolism of drought-stressed Neotropical trees. Planta 251(4): 1-11. DOI:10.1007/ s00425-020-03373-7.
Viscardi, S., V. Ventorino, P. Duran, A. Maggio, S. De Pascale, M.L. Mora and O. Pepe. 2016. Assessment of plant growth promoting activities and abiotic stress tolerance of Azotobacter chroococcum for a potential use in sustainable agriculture. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 16(3): 848-863.
Vurukonda, S.S.K.P., S. Vardharajula, M. Shrivastava and A. Skz. 2016. Enhancement of drought stress tolerance in crops by plant growth promoting rhizobacteria. Microbiological Research 184: 13-24.
Xie, Z., Y. Chu, W. Zhang, D. Lang and X. Zhang. 2019. Bacillus pumilus alleviates drought stress and increases metabolite accumulation in Glycyrrhiza uralensis Fisch. Environmental and Experimental Botany 158: 99-106.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร
