Wpływ miedzi na bakterie z rodzaju Azospirillum występujące w ryzosferze siewek kukurydzy i pszenicy

• Autorzy: Swędrzyńska D. , Sawicka A.

Warianty tytułu

EN

The effect of copper on bacteria of the genus Azospirillum in the rhizosphere of maize and wheat seedlings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Miedź jest pierwiastkiem niezbędnym w życiu organizmów, a zarazem silnie toksycznym, jeśli występuje w środowisku w nadmiarze. Toksyczne oddziaływanie miedzi dotyczy zarówno roślin, jak i mikroorganizmów glebowych. Zależy od wielu czynników, takich jak: rodzaj gleby, jej właściwości fizyczne i chemiczne, ale także od gatunku rośliny oraz interakcji zachodzących między rośliną a drobnoustrojami glebowymi. Jedną z grup mikroorganizmów endofitycznych, pozytywnie oddziałujących na rośliny, są bakterie z rodzaju Azospirillum. Celem badań prezentowanych w pracy było poznanie reakcji bakterii z rodzaju Azospirillum na różne stężenia miedzi w ryzosferze siewek kukurydzy i pszenicy. Hodowle in vitro kukurydzy i pszenicy inokulowano szczepami bakterii, odpowiednio Azospirillum lipoferum i Azospirillum brasilense. Czynnikiem doświadczalnym było wzbogacenie podłoża miedzią (25, 150 i 350 mg·kg-¹). Analizowano liczebność bakterii z rodzaju Azospirillum oraz aktywność nitrogenazy. Monitorowano także wzrost i rozwój siewek oraz zawartość chlorofilu w ich blaszkach liściowych. Wyniki badań wskazują na silną reakcję roślin i bakterii z rodzaju Azospirillum na zwiększone ilości miedzi w podłożu. Największe zastosowane stężenie (350 mg·kg-¹ pożywki) spowodowało całkowite zamieranie siewek pszenicy i kukurydzy. Pozostałe stężenia wyraźnie ograniczały liczebność Azospirillum oraz wzrost roślin. Siewki pszenicy inokulowane Azospirillum były większe i wykazywały większą koncentrację chlorofilu od nieinokulowanych. Inokulacja siewek w niewielkim stopniu przyczyniała się do zmniejszenia toksycznego oddziaływania zwiększonego stężenia miedzi na rośliny.

EN

Copper is an element necessary for organisms but also strongly toxic if present in the environment in excess. Copper is toxic to both plants and soil microorganisms and its toxicity depends on many factors such as soil type, its physical and chemical properties, but also on plant species and the interactions between plants and soil microorganisms. One of the endophytic groups of microorganism showing a positive effect on plants is bacteria of the genus Azospirillum. The aim of this work was to recognise the response of Azospirillum to the presence of different copper concentrations in the rhizosphere of maize and wheat. In vitro cultures of maize and wheat were inoculated with the strains of Azospirillum lipoferum and Azospirillum brasilense, respectively. The treatment consisted in the enrichment of the substrate with copper (25, 150, and 350 mg·kg-¹ substrate). The number of bacteria from the genus Azospirillum and the activity of nitrogenase were also examined. The growth and development of seedlings and the content of chlorophyll in leaf blades were monitored. Results of the study showed a strong reaction of plants and bacteria of the genus Azospirillum to increasing amounts of copper in the substrate. The highest applied concentration (350 mg·kg-¹ of substrate) caused a complete dying out of wheat and maize seedlings. The remaining concentrations of copper distinctly limited the number of Azospirillum and the growth of plants. Bacterial populations were several times less numerous than in the control treatment. Wheat seedlings inoculated with Azospirillum were bigger and showed a higher concentration of chlorophyll than those not inoculated, even at higher concentrations of copper.

Słowa kluczowe

PL

Azospirillum brasilense; Azospirillum lipoferum; kukurydza; miedź; pszenica

EN

Azospirillum brasilense; Azospirillum lipoferum; copper; maize; wheat

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 10, z. 2
• Strony: 167--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Swędrzyńska D.

autor

Sawicka A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej, ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań; tel. [phone],

Bibliografia

• BADURA L., 1997. Metale ciężkie w ekosystemach lądowych a ekotoksykologia. W: Drobnoustroje w środowisku, występowanie, aktywność i znaczenie. Kraków: Wydaw. AR s. 13-21.
• BALDANI J.I., CARUZO L., BALDANI V.L.D., GOI S.R., DOBEREINER J., 1997. Recent advanced in BNF with non legume plants. Soil Biol. Biochem. l29 5/6 s. 911-922.
• BASHAN Y., HOLGUIN G., BASHAN L.E., 2004. Azospirillum-plant relationshpis: physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (1997-2003). Can. J. Microbiol. 50 s. 521-577.
• DÖBEREINER J., 1980. Forage grasses and grain crops. W: Methods for evaluating biological nitro gen fixation. Pr. zbior. Red. F.J. Bergsen. New York: Wiley and Sons s. 535-555.
• DURSKA G., 2006. Wpływ miedzi i cynku na wzrost bakterii metylotroficznych wyodrębnionych z gleby rizosferowej i pozarizosferowej jęczmienia. Zesz. Nauk. UP Wroc. Rol. 89 546 s. 57-63.
• GÁBORČIK N., 2006. Koncentrácia minerálnych živin chlorofilu a+b (SPAD hodnoty) v listach tokajských odrôd viviča. Vinič vino 3 s. 2-4.
• GAŁĄZKA A., KRÓL M., PERZYŃSKI A., 2008. Zmiany abiotycznych i biotycznych czynnikow gleby skażonej ropą naftową przy wzroście Festuca pratensis szczepionej Azospirillum ssp. i Pseudomonas stutzeri. W: Toksyczne substancje w środowisku. Mater. 5 Międzyn. Konf. Nauk. Kraków, 02-03.09.2008 r. Kraków: UR, PTIE s. 17-18.
• GAMBUŚ F., GORLACH E., 2001. Przeciwdziałanie i łagodzenie skutków zanieczyszczeń gleb. Aura 8 s. 10-12.
• HAATHELA K., WARTIOVAARA T., SUNDMAN., SKUJINS J., 1981. Root-associated N2 fixation (acetylene reduction: by Enterobacter and Azospirillum strains in cold-climate spodosols. Appl. Env. Microbiol. 41 s. 203-206.
• KABATA-PENDIAS A., PENDIAS H., 1993. Biochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: PWN ss. 364.
• KOZŁOWSKI S., GOLIŃSKI P., GOLIŃSKA B., 2001. Barwniki chlorofilowe jako wskaźniki wartości użytkowej gatunków i odmian traw. Zesz. Probl. Post. Nauk. Rol. z. 474 s. 215-223.
• MAJEWSKA M., KUREK E., SZLACHETKA D., 2006. Microbial activity-factor increasing retention of Cd addend to soil. Pol. J. Env. St. 15 (2a) s. 177-183.
• MENDEL K., KIRBY E., 1983. Podstawy żywienia roślin. Warszawa: PWRiL ss. 321.
• MOCEK A., DRZYMAŁA S., MASZNER P., 2004. Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Poznań: Wydaw. AR ss. 150.
• ORZECHOWSKA A., BŁASIŃSKA I., JEŻEWSKA M., 1994. Barwniki naturalne w żywności. Przem. Spoż. 9 s. 275-277.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. DZ. U. 2002 nr 165 poz. 1359.
• SAWICKA A., 1978. Aktywność wiązania azotu w glebie oznaczona metodą redukcji acetylenu. Rocz. AR Pozn. 102 s. 103-110.
• SŁABA M., DŁUGOŃSKI J., 2002. Mikrobiologiczne usuwanie i odzyskiwanie metali ciężkich. Post. Mikrobiol. 41 (2) s. 167-183.
• SIUTA J., 1995. Gleba. Diagnozowanie stanu zagrożenia. Warszawa: IOŚ. ss. 218.
• SWĘDRZYŃSKA D., 2000. Effect of inokulation with Azospirillum brasilense on development and yielding of winter wheat and oat under different cultivation. Pol. J. Env. St. vol. 9 s. 423-428.
• SWĘDRZYŃSKA D., SAWICKA A., 2001. Effect of inoculation on population numbers of Azospirillum bacteria under winter wheat, oat and maize. Pol. J. Env. St. vol. 10 s. 21-25.
• WYSZKOWSKA J., KUCHARSKI J., 2003. Liczebność drobnoustrojów w glebie zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 492 s. 427-433.
• ZBOROWSKA M., WYSZKOWSKA J., KUCHARSKI J., 2006. Liczebność bakterii oligotroficznych i kopio troficznych w glebie zanieczyszczonej cynkiem i nawożonej słomą i trocinami. Acta Agricult. Silv. Ser. Agraria vol. 49 s. 517-526.
• ZIMMER W., BOTHE H., 1988. The phytohormonal interactions between Azospirillum and wheat. Plant Soil 110 s. 239-247.