Przydatność stosowania preparatu czynników Nod (LCOs) do przedsiewnego zaprawiania nasion grochu siewnego (Pisum sativum L.)

• Autorzy: Podleśny J. , Wielbo J. , Podleśna A. , Kidaj D.

Warianty tytułu

EN

Usefulness of Nod preparation (LCOs) use to presowable dressing of pea seeds (Pisum sativum L.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone dotychczas badania nad symbiozą roślin bobowatych i rizobiów odkryły podłoże genetyczne tego zjawiska i pozwoliły na zidentyfikowanie licznych metabolitów roślinnych i bakteryjnych zaangażowanych w proces nawiązania symbiozy i rozwój brodawek korzeniowych. Jednym z takich związków są bakteryjne czynniki Nod (LCOs), uznawane za cząstki sygnalne uczestniczące w wymianie informacji pomiędzy bakterią i rośliną, wpływające między innymi na powstawanie brodawek korzeniowych na roślinach bobowatych. Związki te, na drodze od producenta do organizmu docelowego, często podlegają procesom powodującym zmniejszenie ich stężenia, dyfundują lub rozpadają się w roztworze glebowym oraz są degradowane przez mikroorganizmy glebowe. Można zatem przypuszczać, że niedostateczna ich ilość jest przyczyną mało wydajnej symbiozy, co znacznie ogranicza zaopatrzenie roślin w azot i zmniejsza ich plonowanie. W badaniach określano wpływ stosowania czynników Nod na ontogenezę, kształtowanie fizjologicznych wskaźników wzrostu oraz plonowanie dwóch zróżnicowanych morfologicznie odmian grochu siewnego (genotyp o normalnym ulistnieniu i genotyp wąsolistny – afila). Zastosowanie czynników Nod zwiększyło m.in. liczbę i masę brodawek korzeniowych, co w konsekwencji prowadziło do wytwarzania większej masy organów wegetatywnych i generatywnych przez rośliny grochu siewnego.

EN

The studies conducted till now on symbiosis of papilionaceous plants and rhizobia discovered the genetic background of this phenomenon and allowed identification of numerous plant and bacteria metabolites involved at process of starting of symbiosis and development of nodules. One of these compounds are bacteria Nod factors (LCOs), recognised as signal particles participating in change of information between a bacteria and a plant, effected among others on nodules formation on papilionaceous plants. These compounds are often submitted to processes which cause decrease of their concentration on the road from producer to destined organism, diffuse or break-up in the soil solution and are degraded by soil microorganisms. It may be assumed that their insufficient amount is a cause of low efficient symbiosis, what considerably limits plant supply with nitrogen and decreases their yielding. In this studies it was evaluated an effect of Nod factors use on ontogenesis, forming of physiological growth indexes and yielding of two morphological differentiated pea varieties (genotype with normal foliage and narrow leaved genotype - afila type). Using of Nod factors increased among others number and weight of nodules, what in a consequence led to production of greater mass of vegetative and generative organs by pea plants.

Słowa kluczowe

PL

groch siewny; odmiana; czynniki Nod; lipochitooligosacharydy –LCOs; zaprawianie nasion; wschody roślin; rozwój roślin; plonowanie

EN

pea; variety; Nod factors; lipochitooligosacharides – LCOs; seed dressing; emergence of plant; development of plant; yielding

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, nr 4
• Strony: 124--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Podleśny J.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy

autor

Wielbo J.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej ul. Akademicka 19, 20-033 Lublin

autor

Podleśna A.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy

autor

Kidaj D.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej ul. Akademicka 19, 20-033 Lublin

Bibliografia

• [1] Esser-Mönning K., Roskothen P., Röbbelen G.: Two host genes in Vicia faba for nodulation deficiency with strain specifity for Rhizobium leguminosarum. Plant Bred., 1995, 114: 363-365.
• [2] Evans G.C.: The quantitative analysis of plant growth. Univ. California Press, 1972.
• [3] Gacek E.S.: Polish National List of Agricultural Plant Varieties. Research Centre for Cultivar Testing, 2012, 1-79.
• [4] Hogg B., Davies A.E., Wilson K.E., Bisseling T., Downie A.: Competitive nodulation blocking of cv. Afghanistan pea is related to high levels of nodulation factors made by some strains of Rhizobium leguminosarum bv. viciae. Mol. Plant-Microbe Interact., 2002, 15: 60-68.
• [5] Jones K.M., Kobayashi H., Davies B.W., Taga M.E., Walker G.C.: How rhizobial symbionts invade plants: the Sinorhizobium-Medicago model. Nat. Rev. Microbiol., 2007, 5: 619-633.
• [6] Kidaj D., Wielbo J., Skorupska A.: Nod factors stimulate seed germination and promote growth and nodulation of pea and vetch under competitive conditions. Microbiol. Res., 2012, 167: 144-150.
• [7] Lewis-Henderson W.R., Djordjevic M.A.: A cultivar-specific interaction between Rhizobium leguminosarum bv. trifolii and subterranean clover is controlled by nodM, other bacterial cultivar specificity genes, and a single recessive host gene. J. Bacteriol., 1991, 173: 2791-2799.
• [8] Maj D., Wielbo J., Marek-Kozaczuk M., Skorupska A.: Response to flavonoids as a factor influencing competitiveness and symbiotic activity of Rhizobium leguminosarum. Microbiol. Res., 2010, 165: 50-60.
• [9] Maj D., Wielbo J., Marek-Kozaczuk M., Martyniuk S., Skorupska A.: Pretreatment of clover seeds with Nod factors improves growth and nodulation of Trifolium pratense. J. Chem. Ecol., 2009, 35: 479-87.
• [10] Martyniuk S., Oroń J., Martyniuk M., Woźniakowska A.: Effects of interactions between chemical seed dressings and Bradyrhizobium japonicum on soybean seeds. Arch. Acker-Pfl. Boden, 2002, 48: 305-310.
• [11] Martyniuk S.: Production of microbial preparations: symbitic bacteria of legumes as an ex ample. J. Res. Appl. Agric. Engng, 2010, 55(3): 20-23.
• [12] Osiecka, A., Wiatr, K.: Lista Opisowa Odmian. COBORU Słupia Wielka, 2010: 94-104.
• [13] Ovtsyna A.O., Schultze M., Tikhonovich I. A., Spaink H.P., Kondorosi E., Kondorosi A., Staehelin C.: Nod factors of Rhizobium leguminosarum bv. viciae and their fucosylated derivatives stimulate a Nod factor cleaving activity in pea roots and are hydrolyzed in vitro by plant chitinases at different rates. Mol. Plant-Microbe Interact., 2000,13: 799-807.
• [14] Peoples M.B., Brockwell J., Herridge D.F., Rochester I.J., Alves B.J.R., Urquiaga S., Boddey R.M., Dakora F.D., Bhattarai S., Maskey S.L., Sampet C., Rerkasem B., Khan D.F., Haugaard-Nielsen H., Jensen E.S.: The contribution of nitrogen-fixing crop legumes to the productivity of agricultural systems. Symbiosis, 2009, 48: 1-17.
• [15] Perret X., Staehelin C., Spaink H.P.: Molecular basis of symbiotic promiscuity. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 2000, 64: 180-201.
• [16] Prithiviraj B., Zhou X., Souleimanov A., Kahn W.M., Smith D.L.: A host-specific bacteria-to-plant signal molecule (Nod factor) enhances germination and early growth of diverse crop plants. Planta, 2003, 216: 437-445.
• [17] Pytlarz-Kozicka M.: Wpływ ochrony roślin i szczepienia nitraginą na zdrowotność i plonowanie dwóch odmian łubinu żółtego. Prog. Plant Protection, 2010, 50: 47-51.
• [18] Schneider A.: Overview of the market and consumption of pulses in Europe. British Journal of Nutrition, 2002, 88: 243-250.
• [19] Stokkermans T.J.W., Ikeshita S., Cohn J., Carlson R.W., Stacey G., Ogawa T., Peters N.K.: Structural requirements of synthetic and natural lipo-chitin oligosaccharides for induction of nodule primordia on Glycine soja. Plant Physiol., 1995, 108: 1587-1595.
• [20] Timmers A.C., Soupene E., Auriac M.C., de Billy F., Vasse J., Boistrad P., Truchet G.: Saprophytic intracellular rhizobia in alfalfa nodules. Mol. Plant-Microbe Interact., 2000, 13: 1204-1213.
• [21] Vasse J., de Billy F., Camut S., Truchet G.: Correlation between ultrastructural differentiation of bacteroides and nitrogen fixation in alfalfa nodules. J. Bacteriol., 1990, 172: 4295-4306.
• [22] Vosin A.S., Munier-Jolain N.G., Salon Ch.: The nodulation process is tightly adjusted to plant growth. An analysis using environmentally and genetically induced variation of nodule number and biomass in pea. Plant Soil, 2010, 337: 399-412.
• [23] Willems A.: The taxonomy of rhizobia: an overview. Plant Soil, 2006, 287: 3-14.
• [24] Wojcieska U., Giza A., Wolska E., Łyszcz S.: Dynamika wzrostu i pobierania składników pokarmowych przez groch siewny odmian Ramir i Koral. I. Dynamika przyrostu masy i plon roślin. Pam. Puł., 1993, 102: 119-133.