คุณลักษณะของ <I>Azospirillum</I> spp. สายพันธุ์ท้องถิ่นในปมถั่วลิสงและ การอยู่ร่วมกันได้กับ <I>Bradyrhizobium </I>ในประเทศไทย

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

พรรณปพร กองแก้ว
ศุภมาศ พนิชศักดิ์พัฒนา
ภัสชญภณ หมื่นแจ้ง
อัจฉรา นันทกิจ

บทคัดย่อ

Azospirillum เป็นแบคทีเรียในบริเวณรอบรากพืชที่ตรึงไนโตรเจนได้โดยอิสระชนิดหนึ่ง ซึ่งสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช ในการศึกษานี้ได้ค้นหาและแยกเชื้อ Azospirillum สายพันธุ์พื้นเมืองในปมถั่วลิสงจากพื้นที่ปลูกถั่ว 3 แห่งในประเทศไทย พบว่า ประชากรของเชื้อ Azospirillum ในปมถั่วที่หาโดยวิธี most probable number และใช้อาหารกึ่งเหลวที่ปราศจากไนโตรเจนในดิน 3 ชนิดได้แก่ ดินทรายร่วน (เพชรบูรณ์) ดินร่วนปนทราย (เชียงใหม่) และดินร่วนปนเหนียว (กรุงเทพฯ) มี 2.4x104, 2.4x103 และ 2.3x102 cfu/g ตามลำดับ แยกเชื้อแบคทีเรียได้ 6 ไอโซเลทซึ่งได้นำมาศึกษาลักษณะของเชื้อต่อไป จากลักษณะด้านสัณฐานวิทยา สรีรวิทยาและชีวเคมีของเชื้อทั้ง 6 ไอโซเลต พบว่า เป็นเชื้อ Azospirillum spp. เชื้อทุกไอโซเลทสร้างวงแหวนสีฟ้าใต้ผิวหน้าของอาหารกึ่งเหลวที่ปราศจากไนโตรเจน บนอาหารแข็งที่เติม Congo red โคโลนีของทุกไอโซเลทมีสีแดง ทึบแสงและแห้ง ทุกไอโซเลทมีรูปร่างเซลล์เป็นแท่ง ติดสีแกรมลบ จากความสามารถในการใช้กลูโคสและไตรโซเดียมซิเตรทเป็นแหล่งของคาร์บอน สามารถแบ่งเชื้อออกได้เป็น 3 กลุ่ม จากการวิเคราะห์ลำดับเบสของ 16s rDNA พบเชื้อ 3 ไอโซเลทจัดอยู่ในกลุ่มของ A. oryzae  เชื้อ 2 ไอโซเลทจัดอยู่ในกลุ่ม A. formosense และมีเชื้อ 1 ไอโซเลทอยู่ในกลุ่ม A. brasilense สำหรับไอโซเลทของ A. oryzae และ A. brasilense มีความคล้ายคลึงกันในด้านมีความสามารถสูงในการรีดิวส์อะเซททีลีน แต่ต่างกันที่ A. brasilense มีความสามารถในการผลิต IAA ได้สูงกว่า ในขณะที่ A. Oryzae มีความสามารถผลิต IAA ได้ต่ำที่สุด ในจำนวนเชื้อทั้ง 6 ไอโซเลท มีเพียง A. oryzae ที่สามารถละลายฟอสเฟตและสร้างซิเดอร์โรฟอร์ นอกจากนี้ยังพบว่า A. formosense ไอโซเลทมีความสามารถในการรีดิวส์อะเซททีลีนได้ต่ำที่สุด แต่มีความสามารถในการสร้าง IAA สูง และเป็นเชื้อชนิดเดียวที่แสดงความเป็นปฏิปักษ์ต่อ Bradyrhizobium สายพันธุ์ TAL 1000 ในการศึกษานี้จึงได้คัดเลือก A. brasilense เพื่อการศึกษาในขั้นตอนต่อไป ซึ่งเป็นการศึกษาการปลูกเชื้อร่วมกับเชื้อ Bradyrhizobium  ในถั่วลิสง

Downloads

Download data is not yet available.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

ประเภทบทความ
Articles

เอกสารอ้างอิง

Attanandana, T. and J. Chanchareonsook. 1999. Soil and Plant Analysis. Kasetsart University, Bangkok. 108 p.
Attitalla, I.H., L.K.T. Al-Ani, M.A. Nasib, I.A.A. Balal, M. Zakaria, S.S.M. El-Maraghy and S.M.R. Karim. 2010. Screening of fungi associated with commercial grains and animal feeds in Al-Bayda governorate, Libya. World Applied Sciences Journal 9(7): 746-756.
Bashan, Y. 1993. Potential use of Azospirillum as biofertilizer. Turrialba 43(4): 286-291.
Bashan, Y. and H. Levanony. 1990. Current status of Azospirillum inoculation technology: Azospirillum as a challenge for agriculture. Canadian Journal of Microbiology 36(4): 591-608.
Bashan, Y. and L.E. Gonzalez. 1999. Long-term survival of the plant-growth promoting bacteria Azospirillum brasilense and Pseudomonas fluorescens in dry alginate inoculant. Applied Microbiology and Biotechnology 51(2): 262-266.
Bashan, Y., G. Holguin and L.E. de-Bashan. 2004. Azospirillum–plant relationships: Physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (1997-2003). Canadian Journal of Microbiology 50(8): 521-577.
Bashan, Y., G. Holguin and R. Lifshitz. 1993. Isolation and characterization of plant growth-promoting rhizobacteria. pp. 331-345. In: B.R. Glick and J.E. Thompson (eds.). Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology. CRC Press, Boca Raton, Fla.
Bashan, Y., L. Alcaraz-Melendez and G. Toledo. 1992. Responses of soybean and cowpea root membranes to inoculation with Azospirillum brasilense. Symbiosis 13: 217-228.
Caceres, E.A.R. 1982. Improved medium for isolation of Azospirillum spp. Applied and Environmental Microbiology 44(4): 990-991.
Cassán, F.D., Y. Okon and C.M. Creus. 2015. Handbook for Azospirillum: Technical Issues and Protocols. Springer International Publishing, Chem. 514 p.
Castro, S., M. Permigiani, M. Vinocur and A. Fabra. 1999. Nodulation in peanut (Arachis hypogaea L.) roots in the presence of native and inoculated rhizobia strains. Applied Soil Ecology 19: 39-44.
Choonluchanon, S., A. Kanacharoenphong, A. Bhromsiri and A. Shutsrirung. 2002. Production of bio-organic fertilizer for increasing plant. Final Report. The Thailand Research Fund, Bangkok.
Döbereiner, J., I.E. Marriel and M. Nery. 1976. Ecological distribution of Spirillum lipoferum Beijerinck. Canadian Journal of Microbiology 22(10): 1464-1473.
Döbereiner, J., V. Baldani and J. Baldani. 1995. How isolate and identify diazotrophic bacteria from non-legumes plants. Embrapa-CNPAB, Seropédica, RJ, Brazil (in Portuguese).
Eckert, B., O.B. Weber, G. Kirchhof, A. Halbritter, M. Stoffels and A. Hartmann. 2001. Azospirillum doebereinerae sp. nov., a nitrogen-fixing bacterium associated with the C4-grass Miscanthus. International Journal of Systematic Evolutionary Microbiology 51: 17-26.
Franco-Correa, M., A. Quintana, C. Duque, C. Suarez, M.X. Rodríguez and J.M. Barea, 2010. Evaluation of actinomycete strains for key traits related with plant growth promotion and mycorrhiza helping activities. Applied Soil Ecology 45: 209-217.
Gamo, T. and S.B. Ahn. 1991. Growth-promoting Azospirillum spp. isolated from the roots of several non-gramineous crops in Japan. Soil Science and Plant Nutrition 37(3): 455-461.
Glickmann, E. and Y. Dessaux. 1995. A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria. Applied and Environmental Microbiology 61(2): 793-796.
Hartmann, A. and Y. Bashan. 2009. Ecology and application of Azospirillum and other plant growth-promoting bacteria (PGPB) - special Issue. European Journal of Soil Biology 45: 1-2.
Hayat, Q., S. Hayat., M. Irfan and A. Ahmad. 2010. Effect of exogenous salicylic acid under changing environment: A review. Environmental and Experimental Botany 68(1): 14-25.
Inthasan, J., C. Dechjirarattanasiri and P. Boonmee. 2016. Effect of soil amendments combined with phosphate solubilizing bacteria on soil chemical properties under moringa canopy. Journal of Agriculture 32: 379-390.
Iruthayathas, E.E., S. Gunasekaran and K. Vlassak. 1983. Effect of combined inoculation of Azospirillum and Rhizobium on nodulation and N2-fixation of winged bean and soybean. Scientia Horticulturae 20: 231-240.
Kanimozhi, K. and A. Panneerselvam. 2010. Studies on isolation and nitrogen fixation ability of Azospirillum spp. isolated from Thanjavur district. Der Chemica Sinica 1(3): 138-145.
Khongsorn, A. and C. Boonreung. 2016. Selection of Azotobacter and Azospirillum from paddy soil of Pranakhon Si Ayutthaya fields with potential in nitrogen fixation, auxin production and phosphate solubility. pp. 506-518. In: The 1st Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi National Conference: The 1st RUSNC. June 22, 2016. Pranakhorn Si Ayutthaya.
Koomnok, C., N. Teaumroong, B. Rerkasem and S. Lumyong. 2007. Diazotroph endophytic bacteria in cultivated and wild rice in Thailand. ScienceAsia. 33: 429-435.
Lertcanawanichakul, M. and S. Sawangnop. 2008. A comparison of two methods used for measuring the antagonistic activity of Bacillus Species. Walailak Journal of Science and Technology 5(2): 161-171.
Mejuice, J., N. Uthakur and S. Mejuice. 2012. Isolation and characterization of Azospirillum associated with rice root. pp. 228-231. In: Proceedings of the 2nd National Rice Research Conference, Bangkok.
Meunchang, S. 2004. Utilization of sugar mill by-products, N2-fixing bacteria and rhizobacteria in plant production. Ph.D. Thesis. Kasetsart University, Bangkok.
Meunchang S., S. Panichsakpatana, S. Ando and T. Yokoyama. 2011. Phylogenetic and physiological characterization of indigenous Azospirillum isolates in Thailand. Soil Science and Plant Nutrition 50(3): 413-421.
Okon, Y. 1994. Azospirillum/Plant Associations. CRC Press, Inc, Boca Raton, Fla. 167 p.
Okon, Y. and Y. Kapulnik. 1986. Development and function of Azospirillum-inoculated roots. Plant and Soil 90: 3-16.
Pereg, L., L.E. de-Bashan and Y. Bashan. 2016. Assessment of affinity and specificity of Azospirillum for plant. Plant and Soil 399: 356-414.
Schwyn, B., J.B. Neilands. 1987. Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores. Analytical Biochemistry 160(1): 47-56.
Steenhoudt, O. and J. Vanderleyden. 2000. Azospirillum, a free-living nitrogen-fixing bacterium closely associated with grasses: genetic, biochemical and ecological aspects. FEMS Microbiology Reviews 24(4): 487-506.
Sturz, A.V. and J. Nowak. 2000. Endophytic communities of rhizobacteria and the strategies required to create yield enhancing associations with crops. Applied Soil Ecology 15(2): 183-190.
Tamura, K., G. Stecher, D. Peterson, A. Filipski and S. Kumar. 2013. MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution 30(12): 2725-2729.
Vincent, J.M. 1970. A Manual for the Practical Study of Root-nodule Bacteria. IBP Handbook No.15. Blackwell Scientific, Oxford 164 p.
Virunanon, C., J. Puangkaew and W. Chulalaksananukul. 2011. Denitrifying bacteria and the roles in problem solving of environmental pollution. Journal of Agriculture 27: 305-315.
Weisburg, W.G., S.M. Barns, D.A. Pelletier and D.J. Lane. 1991. 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. Journal of Bacteriology 173(2): 697-703.
Zhou, Y., W. Wei, X. Wang and R. Lai. 2009. Proposal of Sinomonas flava gen. nov., sp. nov., and description of Sinomonas atrocyanea comb. nov. to accommodate Arthrobacter atrocyaneus. International Journal of Systematic and Evolutionary and Microbiology 59: 259-263.