Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains
The efficiency of the introduction of nodule bacteria, microsymbionts of legumes in agrocenoses, largely depends on the activity of biologically active substances’ biosynthesis by diazotrophs. Seed bacterization with effective rhizobia strains capable of synthesizing exometabolites for phytostimulat...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/25 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-25 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
legume-rhizobia symbiosis nodule bacteria Mesorhizobium ciceri chickpea auxins cytokinins gibberellins бобово-ризобіальний симбіоз бульбочкові бактерії Mesorhizobium ciceri нут ауксини цитокініни гібереліни |
| spellingShingle |
legume-rhizobia symbiosis nodule bacteria Mesorhizobium ciceri chickpea auxins cytokinins gibberellins бобово-ризобіальний симбіоз бульбочкові бактерії Mesorhizobium ciceri нут ауксини цитокініни гібереліни Lohosha, O.V. Vorobei, Yu.O. Leonova, N.O. Логоша, О.В. Воробей, Ю.О. Леонова, Н.О. Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains |
| topic_facet |
legume-rhizobia symbiosis nodule bacteria Mesorhizobium ciceri chickpea auxins cytokinins gibberellins бобово-ризобіальний симбіоз бульбочкові бактерії Mesorhizobium ciceri нут ауксини цитокініни гібереліни |
| format |
Article |
| author |
Lohosha, O.V. Vorobei, Yu.O. Leonova, N.O. Логоша, О.В. Воробей, Ю.О. Леонова, Н.О. |
| author_facet |
Lohosha, O.V. Vorobei, Yu.O. Leonova, N.O. Логоша, О.В. Воробей, Ю.О. Леонова, Н.О. |
| author_sort |
Lohosha, O.V. |
| title |
Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains |
| title_short |
Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains |
| title_full |
Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains |
| title_fullStr |
Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains |
| title_full_unstemmed |
Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains |
| title_sort |
symbiotic efficiency and cytokinin activity of new mesorhizobium cicerі strains |
| title_alt |
Симбіотична ефективність та цитокінінова активність нових штамів Mesorhizobium cicerі |
| description |
The efficiency of the introduction of nodule bacteria, microsymbionts of legumes in agrocenoses, largely depends on the activity of biologically active substances’ biosynthesis by diazotrophs. Seed bacterization with effective rhizobia strains capable of synthesizing exometabolites for phytostimulating activity not only promotes the formation and functioning of symbiosis but also creates the conditions for increasing plant resistance to adverse environmental conditions. The aim of the work was to research the symbiotic activity, efficiency and ability of chickpea rhizobia new strains to biosynthesize phytohormonal exometabolites of cytokinin nature. Methods. Microbiological, physiological, cytological, biochemical, and physicochemical. Results. New strains of Mesorhizobium ciceri ND-101 and Mesorhizobium ciceri ND-64 were shown to have different symbiotic activity. The efficiency of inoculation of Skarb chickpea seeds with bacterial suspension of Mesorhizobiu mciceri ND-101 was at the same level with the industrial strain of Mesorhizobium ciceri H-12. Bacterization of Mesorhizobium ciceri ND-64 increased the chickpea roots nodules by 69%, their weight by 74%, and nitrogenase activity by 73% relative to the positive control (inoculation with Mesorhizobium ciceri H-12), as well as increased chickpeas yield by 22%. It was established that Mesorhizobium ciceri ND-64 strain exhibits the highest cytokinin activity in the bioassay. Cytokinins in the total amount of 174.94 μg/g of completely dry biomass were detected in the culture medium of Mesorhizobium ciceri ND-64, which is 53% higher than that of Mesorhizobium ciceri ND-101 strain and 99% higher than that of Mesorhizobium ciceri H-12 strain. Conclusions. Mesorhizobium ciceri ND-64 strain with high nitrogen-fixing activity and symbiotic efficiency is capable to synthesize a relatively high amount of extracellular cytokinins. The high concentration of cytokinins indicates their important role in the formation and functioning of nodules, as they stimulate the proliferation of root tissues and, in this way, have a positive effect on the chickpea productivity. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/25 |
| work_keys_str_mv |
AT lohoshaov symbioticefficiencyandcytokininactivityofnewmesorhizobiumcicerístrains AT vorobeiyuo symbioticefficiencyandcytokininactivityofnewmesorhizobiumcicerístrains AT leonovano symbioticefficiencyandcytokininactivityofnewmesorhizobiumcicerístrains AT logošaov symbioticefficiencyandcytokininactivityofnewmesorhizobiumcicerístrains AT vorobejûo symbioticefficiencyandcytokininactivityofnewmesorhizobiumcicerístrains AT leonovano symbioticefficiencyandcytokininactivityofnewmesorhizobiumcicerístrains AT lohoshaov simbíotičnaefektivnístʹtacitokínínovaaktivnístʹnovihštamívmesorhizobiumcicerí AT vorobeiyuo simbíotičnaefektivnístʹtacitokínínovaaktivnístʹnovihštamívmesorhizobiumcicerí AT leonovano simbíotičnaefektivnístʹtacitokínínovaaktivnístʹnovihštamívmesorhizobiumcicerí AT logošaov simbíotičnaefektivnístʹtacitokínínovaaktivnístʹnovihštamívmesorhizobiumcicerí AT vorobejûo simbíotičnaefektivnístʹtacitokínínovaaktivnístʹnovihštamívmesorhizobiumcicerí AT leonovano simbíotičnaefektivnístʹtacitokínínovaaktivnístʹnovihštamívmesorhizobiumcicerí |
| first_indexed |
2024-09-01T17:43:36Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:43:36Z |
| _version_ |
1809016544456343552 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-252023-04-01T05:31:25Z Symbiotic Efficiency and Cytokinin Activity of New Mesorhizobium cicerі Strains Симбіотична ефективність та цитокінінова активність нових штамів Mesorhizobium cicerі Lohosha, O.V. Vorobei, Yu.O. Leonova, N.O. Логоша, О.В. Воробей, Ю.О. Леонова, Н.О. legume-rhizobia symbiosis nodule bacteria Mesorhizobium ciceri chickpea auxins cytokinins gibberellins бобово-ризобіальний симбіоз бульбочкові бактерії Mesorhizobium ciceri нут ауксини цитокініни гібереліни The efficiency of the introduction of nodule bacteria, microsymbionts of legumes in agrocenoses, largely depends on the activity of biologically active substances’ biosynthesis by diazotrophs. Seed bacterization with effective rhizobia strains capable of synthesizing exometabolites for phytostimulating activity not only promotes the formation and functioning of symbiosis but also creates the conditions for increasing plant resistance to adverse environmental conditions. The aim of the work was to research the symbiotic activity, efficiency and ability of chickpea rhizobia new strains to biosynthesize phytohormonal exometabolites of cytokinin nature. Methods. Microbiological, physiological, cytological, biochemical, and physicochemical. Results. New strains of Mesorhizobium ciceri ND-101 and Mesorhizobium ciceri ND-64 were shown to have different symbiotic activity. The efficiency of inoculation of Skarb chickpea seeds with bacterial suspension of Mesorhizobiu mciceri ND-101 was at the same level with the industrial strain of Mesorhizobium ciceri H-12. Bacterization of Mesorhizobium ciceri ND-64 increased the chickpea roots nodules by 69%, their weight by 74%, and nitrogenase activity by 73% relative to the positive control (inoculation with Mesorhizobium ciceri H-12), as well as increased chickpeas yield by 22%. It was established that Mesorhizobium ciceri ND-64 strain exhibits the highest cytokinin activity in the bioassay. Cytokinins in the total amount of 174.94 μg/g of completely dry biomass were detected in the culture medium of Mesorhizobium ciceri ND-64, which is 53% higher than that of Mesorhizobium ciceri ND-101 strain and 99% higher than that of Mesorhizobium ciceri H-12 strain. Conclusions. Mesorhizobium ciceri ND-64 strain with high nitrogen-fixing activity and symbiotic efficiency is capable to synthesize a relatively high amount of extracellular cytokinins. The high concentration of cytokinins indicates their important role in the formation and functioning of nodules, as they stimulate the proliferation of root tissues and, in this way, have a positive effect on the chickpea productivity. Ефективність інтродукції бульбочкових бактерій, мікросимбіонтів бобових рослин, в агроценози значною мірою залежить від активності біосинтезу діазотрофами біологічно активних речовин. Бактеризація насіння ефективними штамами ризобій, що здатні до синтезу екзометаболітів з фітогормональною активністю, не лише сприяє формуванню та функціонуванню симбіозу, а й створює передумови для підвищення стійкості рослин до несприятливих умов довкілля. Метою роботи було дослідити симбіотичну активність, ефективність та здатність нових штамів ризобій нуту до біосинтезу фітогормональних екзометаболітів цитокінінової природи. Методи. Мікробіологічні, фізіологічні, цитологічні, біохімічні та фізико-хімічні. Результати. Показано, що нові штами M. ciceri ND-101 та M. ciceri ND-64 мають різну симбіотичну активність. Ефективність інокуляції насіння нуту сорту Скарб бактеріальною суспензією M. cicerі ND-101 була на рівні з виробничим штамом M. ciceri Н-12. Бактеризація M. cicerі ND-64 сприяла підвищенню кількості бульбочок, збільшенню їх маси та нітрогеназної активності щодо позитивного контролю (інокуляція M. ciceri Н-12), а також збільшенню врожайності рослин нуту на 22%. Встановлено, що штам M. ciceri ND-64 проявляє найвищу цитокінінову активність у біотесті. В культуральній рідині штаму M. cicerі ND-64 виявлено цитокініни загальною кількістю 174,94 мг/г абсолютно сухої біомаси, що на 53% перевищує даний показник штаму M. ciceri ND-101 та на 99% — штаму M. ciceri Н-12. Висновки. Штам M. ciceri ND-64 з високими показниками азотфіксувальної активності та симбіотичної ефективності здатний до синтезу порівняно високої кількості позаклітинних цитокінінів. Велика концентрація цитокінінів свідчить про їх важливу роль у формуванні і функціонуванні бульбочок, оскільки вони стимулюють процеси проліферації тканин кореня і, в такий спосіб, позитивно впливають на продуктивність нуту. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2023-02-23 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/25 10.15407/microbiolj85.01.003 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 85 No. 1 (2023): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 3-11 Мікробіологічний журнал; Том 85 № 1 (2023): Мікробіологічний журнал; 3-11 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj85.01 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/25/1 Copyright (c) 2023 Microbiological Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |