ราเอนโดไฟต์ที่ผลิตกรดอินโดลอะซีติกและส่งเสริมการงอกของเมล็ดกล้วยไม้ลิ้นมังกร

Main Article Content

ณมนรัก คำฉัตร
อรรถกร คำฉัตร
อาทร สกุลวรกิจ
พรพิมล กาญจนวาศ
ศุกร์สิริ รุ่งเรือง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแยกราเอนโดไฟต์ที่ผลิตกรดอินโดลอะซีติก (IAA) และส่งเสริมการงอกของเมล็ดกล้วยไม้ลิ้นมังกร จากการแยกราเอนโดไฟต์จากรากกล้วยไม้ลิ้นมังกร ได้ราเอนโดไฟต์ทั้งหมด 26 ไอโซเลท เมื่อนำราเอนโดไฟต์ที่แยกได้มาตรวจสอบ การผลิต IAA ด้วยวิธี Salkowski’s method พบราเอนโดไฟต์เพียง 6 ไอโซเลท ที่มีความสามารถในการผลิต IAA คือ ไอโซเลท HRNP-F01, HRNP-F06, HRNP-F14, HRNP-F17, HRNP-F21 และ HRNP-F22 จากการเพาะเมล็ดกล้วยไม้ลิ้นมังกรร่วมกับราเอนโดไฟต์ที่ผลิต IAA ทั้ง 6 ไอโซเลท พบว่าไอโซเลท HRNP-F06 และ HRNP-F14 ให้เปอร์เซ็นต์การงอกของเมล็ดสูงสุด เท่ากับ 97.27 และ 98.02 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ซึ่งแตกต่างจากค่าที่ได้จากชุดควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยไอโซเลท HRNP-F06 สามารถกระตุ้นให้เมล็ดงอก และพัฒนาเข้าสู่ระยะที่ 2 ของการงอกของเมล็ด (ระยะที่เอมบริโอขยายขนาดเพิ่มขึ้น) ในขณะที่ไอโซเลท HRNP-F14 สามารถกระตุ้นให้เมล็ดงอก และพัฒนาเข้าสู่ระยะที่ 3 ของการงอกของเมล็ด (ระยะที่เอมบริโอพัฒนาเป็นโปรโตคอร์ม) การวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ Internal transcribed spacer (ITS) ของ ribosomal DNA ทำให้สามารถระบุชนิดของ ราไอโซเลท HRNP-F06 และ HRNP-F14 ได้เป็น Fusarium oxysporum และ Annulohypoxylon sp. ตามลำดับ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า F. oxysporum HRNP-F06 และ Annulohypoxylon sp. HRNP-F14 มีศักยภาพที่จะใช้ส่งเสริมการงอกของเมล็ดกล้วยไม้ได้

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

Bhatti, S. and Thakur, M. 2022. An overview on orchids and their Interaction with endophytes. The Botanica Review. 88: 485-504.

Ma, X. and et al. 2015. Non-mycorrhizal endophytic fungi from orchids. Current Science. 109(1): 72-87.

Sarsaiya, S., Shi, J. and Chen, J. 2019. A comprehensive review on fungal endophytes and its dynamics on Orchidaceae plants: current research, challenges, and future possibilities. Bioengineered. 10(1): 316-334.

Chen, J. and et al. 2011. Endophytic fungi assemblages from 10 Dendrobium medicinal plants (Orchidaceae). World Journal Microbiology and Biotechnology. 27: 1009-1016.

Khan, A.L. and et al. 2012. Endophytic fungal association via gibberellins and indole acetic acid can improve plant growth under abiotic stress: an example of Paecilomyces formosus LHL10. BMC Microbiology. 12: 3.

Shah, S. and et al. 2022. Colonization with non-mycorrhizal culturable endophytic fungi enhances orchid growth and indole acetic acid production. BMC Microbiology. 22: 101.

Vujanovic, V. and et al. 2000. Viability testing of orchid seeds and the promotion of colouration and germination. Annals of Botany. 86(1): 79-86.

Jaroszuk-Scisel, J., Kurek, E. and Trytek, M. 2014. Efficiency of indoleacetic acid, gibberellic acid and ethylene synthesized in vitro by Fusarium culmorum strains with different effects on cereal growth. Biologia. 69(3): 281-292.

Numponsak, T. and et al. 2018. Biosynthetic pathway and optimal conditions for the production of indole-3-acetic acid by an endophytic fungus, Colletotrichum fructicola CMU-A109. PLoS One. 13(10): e0205070.

Chutima, R. and Lumyong, S. 2012. Production of indole-3-acetic acid by Thai native orchid-associated fungi. Symbiosis. 56: 35-44.

Chand, K. and et al. 2020. Isolation, characterization, and plant growth-promoting activities of endophytic fungi from a wild orchid Vanda cristata. Plant Signaling & Behavior. 15: 1744294.

Deepthi, A.S. and Ray, J.G. 2021. Ecological relevance of the endophytic fungal diversity in velamen roots of tropical epiphytic orchids. Czech Mycology. 73(1): 91-108.

Avhad, A., Patil, N. and Zunjarrao, R. 2023. Isolation and identification of rhizospheric and endophytic fungi associated with Habenaria rrachyphylla (Lindl.) Aitch.: An endemic and rare orchid of the Western Ghats of Maharashtra, India. Biological Forum-An International Journal. 15(5): 1535-1542.

Tsavkelova, E. and et al. 2012. Identification and functional characterization of indole-3-acetamide-mediated IAA biosynthesis in plant-associated Fusarium species. Fungal Genetics and Biology. 49(1): 48-57.

Suwattanachat, N., Posoongnoen, S. and Thummavongsa, T. 2022. Effects of endophytic fungal extract on seed germination and seedling growth of Aerides houlletiana Rchb.f. (Orchidaceae) in vitro. Burapha Science Journal. 27(1): 467-480. (in Thai)

Kurzweil, H. 2009. The genus Habenaria (Orchidaceae) in Thailand. Thai Forest Bulletin (Botany). 37: 7-105.

Jolman, D. and et al. 2022. The challenges of growing orchids from seeds for conservation: An assessment of asymbiotic techniques. Applications in Plant Sciences. 10(5): e11496.

Khamchatra, N. and et al. 2016. Symbiotic seed germination of an endangered epiphytic slipper orchid, Paphiopedilum villosum (Lindl.) Stein. from Thailand. South African Journal Botany. 104: 76-81.

Masuhara, G. and Katsuya, K. 1994. In situ and in vitro specificity between Rhizoctonia spp. and Spiranthes sinensis (Persoon) Ames. var. amoena (M. Bieberstein) Hara (Orchidaceae). New Phytologist. 127: 711-718.

Rahman, A. and et al. 2010. Salkowski’s reagent test as a primary screening index for functionalities of rhizobacteria isolated from wild Dipterocarp saplings growing naturally on medium-strongly acidic tropical peat soil. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 74(11): 2202-2208.

Stewart, S. and Zettler, L. 2002. Symbiotic germination of three semi-aquatic rein orchids (Habenaria repens, H. quinquiseta, H. macroceratitis) from Florida. Aquatic Botany. 72(1): 25-35.

Liu, D. and et al. 2000. Rapid mini-preparation of fungal DNA for PCR. Journal of Clinical Microbiology. 38 (1): 471.

Toju, H. and et al. 2012. High-coverage ITS primers for the DNA-based Identification of Ascomycetes and Basidiomycetes in environmental samples. PLoS One. 7(7): e40863.

Kimura, M. 1980. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution. 16(2): 111-120.

Kumar, S., Stecher, G. and Tamura, K. 2016. MEGA 7: Molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets. Molecular Biology and Evolution. 33(7): 1870-1874.

Vega, F.E. and et al. 2010. Fungal endophyte diversity in coffee plants from Colombia, Hawai’i, Mexico and Puerto Rico. Fungal Ecology. 3(3): 122-138.

Aly, A.H., Debbab, A. and Proksch, P. 2011. Fungal endophytes: Unique plant inhabitants with great promises. Applied Microbiology and Biotechnology. 90(6): 1829-1845.

Shah, S. and et al. 2019. Isolation and characterization of plant growth-promoting endophytic fungi from the roots of Dendrobium moniliforme. Plants. 8(1): 5.

Jahn, L., Hofmann, U. and Ludwig-Muller, J. 2021. Indole-3-acetic acid Is synthesized by the endophyte Cyanodermella asteris via a tryptophan-dependent and -independent way and mediates the interaction with a non-host plant. International Journal of Molecular Sciences. 22(5): 2651.

Duca, D. and et al. Indole-3-acetic acid in plant–microbe interactions. Antonie Van Leeuwenhoek. 106(1): 85-125.

Carreno-Lopez, R. and et al. 2000. Physiological evidence for differently regulated tryptophan-dependent pathways for indole-3-acetic acid synthesis in Azospirillum brasilense. Molecular & General Genetics: MGG. 264(4): 521-530.

Nieto-Jacobo, M.F. and et al. 2017. Environmental growth conditions of Trichoderma spp. affects indole acetic acid derivatives, volatile organic compounds, and plant growth promotion. Frontiers in Plant Science. 8: 102.

Michielse, C.B. and Rep, M. 2009. Pathogen profile update: Fusarium oxysporum. Molecular Plant Pathology. 10(3): 311-324.

Pfliegler, W.P. and et al. 2020. The Aspergilli and their mycotoxins: metabolic interactions with plants and the soil biota. Frontiers in Microbiology. 10: 2921.

Johnson, T.R. and et al. 2007. Asymbiotic and symbiotic seed germination of Eulophia alta (Orchidaceae)-preliminary evidence for the symbiotic culture advantage. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 90(3): 313-323.

Chutima, R. and et al. 2011. Endophytic fungi from Pecteilis susannae (L.) Rafin (Orchidaceae), a threatened terrestrial orchid in Thailand. Mycorrhiza. 21(3): 221-229.

Singh, V.K. and Kumar, A. 2023. Secondary metabolites from endophytic fungi: production, methods of analysis, and diverse pharmaceutical potential. Symbiosis. 90: 111-125.

Kuhnert, E. and et al. 2017. Phylogenetic and chemotaxonomic resolution of the genus Annulohypoxylon (Xylariaceae) including four new species. Fungal Diversity. 85(1): 1-43.

Pecoraro, L. 2021. Fungal diversity driven by bark features affects phorophyte preference in epiphytic orchids from southern China. Scientific Reports. 11(1): 11287.

Mishra, R. and et al. 2019. Endophytic fungi and their enzymatic potential. In: Singh, B.P. (ed) Advances in Endophytic Fungal Research: Present Status and Future Challenges. Cham: Springer International Publishing.

Lee, Y.I. and Yeung, E.C. 2023. The orchid seed coat: A developmental and functional perspective. Botanical Studies. 64(1): 27.

Chen, X.G. and et al. 2022. What role does the seed coat play during symbiotic seed germination in orchids: an experimental approach with Dendrobium officinale. BMC Plant Biology. 22: 375.

Fu, S.F. and et al. 2015. Indole-3-acetic acid: A widespread physiological code in interactions of fungi with other organisms. Plant Signal & Behavior. 10(8): e1048052.

Li, M. and et al. 2022. Auxin biosynthesis maintains embryo identity and growth during baby boom-induced somatic embryogenesis. Plant Physiology. 188(2): 1095-1110.

Xia, Y. and et al. 2019. Culturable endophytic fungal communities associated with plants in organic and conventional farming systems and their effects on plant growth. Scientific Reports. 9: 1669.

Phillips, R.D., Reiter, N. and Peakall, R. 2020. Orchid conservation: from theory to practice. Annals of Botany. 126: 345-362.

Vitt, P. and et al. 2023. Global conservation prioritization for the Orchidaceae. Scientific Reports. 13: 6718.