Bacterial and fungal populations in the rhizosphere of various plants as related to root exudates

• Autorzy: Patkowska E
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the studies conducted in the years 1996-1998 was to determine the quantitative composition of bacteria and fungi populations in the rhizosphere of spring wheat, winter wheat, potato and soybean, and in non-rhizosphere soil. Besides, the effect of root exudates of these plants on the formation of antagonistic microorganisms is presented. A microbiological analysis found out that 1 g of rhizosphere soil dry weight of the examined plants and non-rhizosphere soil contained from 4.24 x 10⁶ to 5.97 x 10⁶ bacteria colonies on average. The lowest number of bacteria was found in non-rhizosphere soil (4.24 x 10⁶ on average), and the highest in rhizosphere of potato (5.97 x 10⁶ on average). The fewest fungi colonies (28.59 x 10³ on average) were isolated from 1 g of dry weight of winter wheat rhizosphere, and the most (93.41 x 10³) from soybean rhizosphere. Antagonistic bacteria of genera Bacillus and Pseudomonas, and fungi of Gliocladium, Penicillium and Trichoderma genera dominated in winter wheat rhizosphere. Soybean roots exuded the greatest number of aminoacids (1.088 mg/ml of the solution), while spring wheat roots exuded the smallest amount (0.148 mg/ml of the solution). The percentage of aromatic and alkaline aminoacids was the lowest in potato root exudates, whilc the highest was found out in the exudates of winter wheat.

PL

Celem badań przeprowadzonych w latach 1996-1998 było określenie składu ilościowego zbiorowisk bakterii i grzybów w ryzosferze pszenicy jarej, pszenicy ozimej, ziemniaka, soi oraz w glebie pozaryzosferowej. Ponadto starano się wyjaśnić, jaki wpływ na kształtowanie się mikroorganizmów antagonistycznych dla grzybów patogenicznych mogły mieć wydzieliny korzeniowe tych roślin. W wyniku przeprowadzonej analizy mikrobiologicznej stwierdzono, że w 1g s. m. gleby średnia liczebność bakterii i grzybów w glebie ryzosferowej badanych gatunków roślin była z reguły większa, aniżeli w glebie pozaryzosferowej. Antagonistyczne Bacillus spp., Pseudomonas spp., Gliocladium spp., Penicillium spp. i Trichoderma spp. dominowały w glebie ryzosferowej pszenicy ozimej. Najwięcej ogółem aminokwasów wydzielały korzenie soi, a najmniej korzenie pszenicy jarej. Wydaje się, że wydzieliny korzeniowe pszenicy ozimej wykazywały najbardziej stymulujący wpływ na wzrost jednostek propagacyjnych bakterii i grzybów antagonistycznych. Natomiast w ryzosferze soi wystąpiło najmniej antagonistów, co może sugerować hamujące oddziaływanie związków wydzielanych przez korzenie tej rośliny. Wydzieliny korzeniowe pszenicy jarej wpłynęły korzystniej na liczebność antagonistycznych bakterii i grzybów aniżeli wydzieliny korzeniowe ziemniaka.

Słowa kluczowe

EN

root exudation; biological activity; spring wheat; fungal population; soybean; rhizosphere; antagonistic microorganism; cultivated plant; winter wheat; potato; plant; bacteria population

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Plant Protection Research
• Rocznik: 2001
• Tom: 41
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.240-249

Twórcy

autor

Patkowska E

• University of Agriculture, Leszczynskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Curl A.E. 1982. The rhizosphere: relation to pathogen behavior and root disease. Plant Dis., 66: 623-630.
• 2. Darcy A.L. 1982. Study of soya and lens exudates. I. Kinetics of exudation of phenolic compounds, amino acids and sugars in the first days of plant growth. Plant Soil 68: 399-403.
• 3. Dowling D.N., O’Gara F. 1994. Metabolites of Pseudomonas involved in the biocontrol of plant disease. Trends in Biotechnology 12, 4: 133-141.
• 4. Funck-Jensen D., Hockenhull J. 1984. Root exudation, rhizosphere microorganism and disease control. Växtskyddsnotiser 48: 49- 54.
• 5. Keel C.J. 1992. Bacterial antagonists of plant pathogens in the rhizosphere: mechanisms and prospects. Bull. OILB/SROP, XV, 1: 93-99.
• 6. Kloepper J.W., Rodriguez-Kabana R., Zehnder G.W., Murphy J.F., Sikora E., Fernàndez C. 1999. Plant root-bacterial interactions in biological control of soilborne diseases and extension to systemic and foliar diseases. Austr. Pl. Pathology 28: 21-26.
• 7. Księżniak A., Kobus J. 1993. Udział drobnoustrojów ryzosfery pszenicy, jęczmienia i owsa w produkcji sideroforów. Pam. Puł., 102: 77- 90.
• 8. Lin A., Lee T.M., Rern J.C. 1994. Tricholin, a new antifungal agent from Trichoderma viride and its action in biological control of Rhizoctonia solani. Journal of Antibiotics 47, 7: 799- 805.
• 9. Mańka K. 1974. Zbiorowiska grzybów jako kryterium oceny wpływu środowiska na choroby roślin. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., nr 160: 9-23.
• 10. Mańka K., Kowalski S. 1968. Wpływ zespołów grzybów glebowych z dwu szkółek leśnych (sosnowej i jesionowej) na rozwój grzyba zgorzelowego Fusarium oxysporum Schl. Pozn. Tow. Przyj. Nauk 25: 197- 205.
• 11. Mańka K., Mańka M. 1992. A new method for evaluating interaction between soil inhibiting fungi and plant pathogen. Bull. OILB/SROP XV: 73- 77.
• 12. Martin J.P. 1950. Use of acid, rose bengal and streptopmycin in the plate method for estimating soil fungi. Soil Sci., 38: 215-220.
• 13. Martyniuk S., Masiak D., Stachyra A., Myśków W. 1991. Populacje drobnoustrojów strefy korzeniowej różnych traw i ich antagonizm w stosunku do Gaeumannomyces graminis var. tritici. Pam. Puł., 98: 139- 144.
• 14. Milczak M., Piotrowski J. 1980. Związki fenolowe roślin i ich rola w odporności na choroby powodowane przez grzyby. Post. Nauk Roln., nr 2: 59-78.
• 15. Mukherjee P.K., Mukhopadhyay A.N., Sarmah D.K., Shrestha S.M. 1995. Comparative antagonistic properties of Gliocladium virens and Trichoderma harzianum on Sclerotinia rolfsii and Rhizoctonia solani – its relevance to understanding the mechanisms of biocontrol. J. Phytopathology 143: 275- 279.
• 16. Oktaba W. 1987. Metody statystyki matematycznej w doświadczalnictwie. PWN. Warszawa, 488 pp.
• 17. Papavizas G.C. 1985. Trichoderma and Gliocladium: Biology, ecology and potential for biocontrol. Ann. Rev. Phytopathol., 23: 23-54.
• 18. Parke J.L. 1990. Root colonization by indigenous and introduced microorganisms. p. 33-42. In “The Rhizosphere and Plant” (D.L. Growth, P.B. Gregan, eds). Kluwer Academic Publishers, Durdrecht, The Netherlands.
• 19. Pietr S.J., Sobiczewski P. 1993. Możliwości i ograniczenia zastosowania bakterii do ochrony roślin przed chorobami. Materiały Sympozjum „Biotyczne środowisko uprawne a zagrożenie chorobowe roślin”. Olsztyn: 47- 58.
• 20. Pięta D. 1988. Mikozy występujące w uprawach fasoli (Phaseolus vulgaris L.) i podatność różnych odmian na porażenie przez niektóre grzyby. Seria Wydawnicza - Rozpr. Nauk. AR Lublin.
• 21. Pięta D. 1999. Initial studies of populations of fungi and bacteria in the soil under influence of the cultivation of spring wheat and winter wheat in a growth chamber. Acta Agrobot,. 52, 1-2: 161 - 166.
• 22. Pięta D., Patkowska E. 2000. The formation of the population of bacteria and fungi in the rhizosphere of spring wheat and winter wheat. J. Plant Protection Res., 40 (2): 144-151.
• 23. Piotrowski J., Milczak M. 1982. Biochemiczne wskaźniki stopnia odporności chmielu na Verticillium albo-atrum i Fusarium sambucinum. Acta Agrobot., 34: 277-284.
• 24. Schoruvitz R., Zeigler H. 1989. lnteraction of maize roots and rhizosphere microorganisms. Z. Pflanzenkrachr., Bodenh., 152: 217-222.
• 25. Schroth M.N., Weinhold A.R. 1986. Root - colonizing Bacteria and Plant Health. Hort. Sci., 21 (6): 1295- 1298.
• 26. Sundin P., Valeur A., Olsson S., Odham G. 1990. lnteraction between bacteria - feeding nematodes and bacteria in the rape rhizosphere: effects on root exudation and distribution of bacteria. FEMS Microbiol. Ecol., 73: 13-22.
• 27. Sytnik K.M., Kniga N.M., Musatienko L.J. 1977. Fizjologia korzeni. PWRiL. Warszawa, 380 pp.
• 28. Weller D.M. 1988. Biological control of soilborne plant pathogens in the rhizosphere with bacteria. Ann. Rev. Phytopathol., 26: 379-407.