Willow (Salix viminalis L.) and biotic factors affecting its growth under heavy metals stress

• Autorzy: Krupa P. , Jaworska M.

Warianty tytułu

PL

Energetyczna wierzba wiciowa (Salix viminalis L.) i biotyczne elementy wspomagające jej wzrost w warunkach skażenia metalami ciężkimi

• Konferencja: Metal ions and other abiotic faktors in the environment (12 ; 14-15. 05.2007 ; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Basket willow (Salix viminalis L.), a many-branched shrubby species of willow (Salix), is characterized by significant biomass increase, high heating value and low soil requirements. In this regard it may be used as an alternative source of energy. The increase of willow biomass depends on both abiotic and biotic factors. To show the role of fungi and bacteria on the growth and development of willow the experiments were carried out using a material isolated from roots of Salix viminalis L. Using broth media selected microorganisms were cultivated under controlled laboratory conditions. Strain with the high virulence and ability to growth rapidly were used for the preparation of fungal-bacterial inocula. Seedlings of Salix viminalis variety 1054 were grown in pots under controlled conditions. Part of them were inoculated with fungal-bacterial inoculum. Remainder plants were treated as a control. Additionally all seedlings were treated with cadmium (as CdCl2) which as water solution was poured once a week to soil. It has been found that tested inocula positively affected the growth and development of willow growing in soil contaminated with cadmium.

PL

Wierzba energetyczna, która jest krzyżówką kilku odmian, cechuje bardzo duży przyrost masy, duża wartość opałowa oraz niewielkie wymagania glebowe. Z tych względów stanowi szansę wykorzystania, jako alternatywne źródło energii. Na biomasę wzrostową wierzby mają wpływ czynniki abiotyczne i biotyczne. By wykazać znaczenie grzybów i bakterii na wzrost i rozwój roślin, wykonano badania z materiałem izolowanym z korzeni wierzby wiciowej (energetycznej) Salix viminalis L. W warunkach kontrolowanych, na pożywkach bulionowych dokonano namnożenia mikroorganizmów i wstępnej selekcji. Ze szczepów o dużej wirulencji i szybkim namnażaniu sporządzono szczepionkę bakteryjno-grzybową. W warunkach kontrolowanych metodą wazonową hodowano Salix viminalis odmiany 1054. Część sadzonek potraktowano przez iniekcję doglebową szczepionką bakteryjno-grzybową, pozostałe stanowiły próbkę kontrolną. Czynnikiem stresowym był kadm w postaci roztworu chlorku kadmu, którym raz w tygodniu podlewano rośliny. Wykazano pozytywny wpływ mikroorganizmów na wzrost i rozwój sadzonek wierzby rosnącej w warunkach skażenia kadmem.

Słowa kluczowe

EN

Salix viminalis; mycorrhiza; helper bacteria

PL

Salix viminalis; mikoryza; bakterie wspomagające

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, nr 9
• Strony: 981--987
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Krupa P.

autor

Jaworska M.

• Faculty of Chemistry and Environmental Protection, Department of Microbiology and Biotechnology, Jan Długosz Academy, al. Armii Krajowej 13/15, 42-201 Częstochowa,

Bibliografia

• [1] Badura L.: Bioróżnorodność i jej znaczenie dla funkcjonowania ekosystemów, Roczn. Glebozn., 2004, LV(1), 321-335.
• [2] Badura L. and Krupa P,: Mikroorganizmy glebowe i ich znaczenie dla rozwoju roślin, [in:] Dlaczego mikoryza jest szansa sukcesu dla roślin ogrodniczych i leśnych. (Halina Skrobacka Ed.). Wyd. Wieś Jutra. Warszawa 2004, 33-40.
• [3] Leyval C., Turnau K. and Haselwandter K.: Effect of heavy metal pollution on mycorrhizal colonization and function: physiollogical, ecological and applied aspects. Mycorrhiza, 1997, 7, 139-153.
• [4] Krupa P. and Piotrowska-Seget Z.: Positive aspects of interaction between plants and mycorrhizal fungi originated from soils polluted with cadmium. Polish J. of Environ. Stud., 2003, 12(6), 723-726.
• [5] Krupa P, and Kozdrój J.: Ectomycorrhizal fungi and associated bacteria provide protection against heavy metals in inoculated Pine (Pinus sylvestris L) seedlings. Water Air Soil Pollut., 2007, 9, 323-327.
• [6] Galli U., Schuepp H. and Brunold C.: Heavy metal binding by mycorrhizal fungi. Physiol plant, 1994, 92,364-368.
• [7] Godbold D. L., Jantschke G., Winter S. and Marschner P.: Ectomycorrhizas and amelioration of metal-stress in forest trees. Chemosphere, 1998, 36, 757-762.
• [8] Wilkinson D.M. and Dickinson N.M.: Metal resistance in trees: the role of mycorrhżzae. Oikos, 1995, 72,298-300.
• [9] Krupa P.: Ektomikoryzy i ich znaczenie dla drzew rosnących na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Wyd. Uniwersytetu Śląskiego. Katowice 2004.
• [10] Marx D. H.: The influence of ectotrophic mycorrhizal fungi on the resistance of pine roots to pathogenic infections. I. Antagonism of mycorrhizal fungi to root pathogenie fungi and bacteria. Phytopathology, 1969,59,153-163.
• [11] Kuek C.: Shake flask culture of Laccaria laccata, an ectomycorrhizat basidiomycete. Appl, Microbiol. Biotechnol., 1996, 45, 319-326
• [12] Kawai M.: Artifical ectomicorrhiza formation on roots of air-layered Pinus densiflora saplings by inoculaton with Lycophyllum shimei. Mycologia., 1997, 89(2), 22&-232.
• [13] Kisiel R., Szczukowski S., Tworkowski J, and Leniec K.: Wykorzystanie biomasy drzew krzewiastych do wytwarzania energii cieplnej, Probl. Inż. Roln., 2001, 2, 24-35.
• [14] Szczukowski S., Twardowski J., Wiwat M. and Przyborowski J.: Wiklina (Salix sp.). Uprawa i możliwości wykorzystania. Wyd. Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn 2002.
• [15] Lam S.T., Ellis D.M. and Ligon J.M: Genetic approaches for studying rhizosphere colonization. Plant Soil, 1990, 129, 11-18.
• [16] Pietr S.J., Karoń B. and Stankiewicz M.: Influence of rock phosphate-dissolving rhizobacteria on the growth and P-uptake by cereals: preliminary results. [in:] Plant growth-promoting rhizobacteria - progress and prospects. WPRS Bulletin, 1991, XIV(8), 81-85.
• [17] Agrios G.N.: Plant Pathology. Academic Press, San Diego, Boston, New York, Sydney, Tokyo 1997, 93-114.
• [18] Singh U.P., Sarma B.K. and Singh D.P.: Effect of plant growth-promoting Rhizobacteria and culture filtrate of Sclerotium rolfsii on phenolic and salicylic acid contents in chick-pea (Cicer arietinum). Curr. Microbiol., 2003, 46(2), 131-40,
• [19] Wang Y, Ohara Y, Nakayashiki H., Tosa Y and Mayama S.: Microarray analysis of the gene expression profile induced by the endophytic plant growth promoting rhizobacteria, Pseudomonas fluorescens FPT9601-T5 in Arabidopsis. Molecular plant-microbe interactions. 2005,18(5),395-96.
• [20] Mavrodi O., Mavrodi D., Park A, Weller D. and Thomashow L.: The role of dsbA in colonization of the wheat rhizosphere by Pseudomonas fluorescens Q8r1-96. Microbiology, 2006, 152, 863-872
• [21] Khan A.G.: Mycorrhizoremediation and enhanced form of phytoremediation. J. Zhejiang Unive. SCIENCE 2006, 7(7), 503-514.
• [22] Calvaruso C., Turpault M.P. and Frey-Klett P.: Root-associated bacteria contribute to mineral weathering and to mineral nutrition in trees: A budgeting analysis. Appl. Environ. Microbiol., 2006, 72(2), 1258-1266.
• [23] Garbaye J.: Helper bacteria: a new dimension to the mycorrhizal symbiosis. New Phytol. 1994, 128, 197-210.