Naslov (srp)

Mikrobiološki tretman semena u održivoj biljnoj proizvodnji : doktorska disertacija

Autor

Kerečki, Slavica, 1967-

Doprinosi

Bogdanović, Milica, 1984-
Karličić, Vera, 1983-
Jovičić-Petrović, Jelena, 1983-
Raičević, Vera, 1959-
Kljujev, Igor, 1968-

Opis (eng)

Plant growth promoting rhizosphere bacteria (PGPR) are of great importance for sustainable plant production. The aim of this dissertation was to examine the potential of employing PGPR to microbiological seeds treatment of chosen plant species, in order to obtain a deeper understanding of complex plant-microbial interaction relationships. Since Azotobacter chroococcum and Bacillus megaterium are widely distributed soil bacteria, the goal was to explore the potential of isolates belonging to these species for microbiological seed treatment. Molecular identification confirmed that samples F8/2 and 11/3 belonge to the species Azotobacter chroococcum and Bacillus megaterium, respectively, and based on the studied traits they were assigned to the PGPR group.Germination parameters: final germination percentage (FGP), germination index (GI), mean germination time (MGT), and vigor (I and II) were used to assess the effects of microbiological treatment. Roots of the chosen plants species were analyzed morphometrically. Given the importance of roots in sugar beet production and the lack of studies on the effect of inoculation on microstructural changes in root tissues, the effect of inoculation with A. chroococcum F8/2 on micromorphological changes in sugar beet roots was studied. Culture-based and microscopic techniques were used to observe surface and endophytic colonization. Scanning-electron- and confocal-laser-scanning microscopy verified the ability of strains to colonize the root surfaces of various plant species. Inoculation with A. chroococcum F8/2 affected the increase of germination parameters in several plant species. FGP increased by 15.58% in wheat, GI increased by 100% in soybean, vigor I increased by 91% in sugar beet, and vigor II increased by 68% in maize. Inoculation had no effect on MGT but did lead to a 100% rise in the length of soybean seedlings. The most significant accomplishments in germination parameters with B. megaterium 11/3 inoculation are: FGP and GI of rapeseed by 40% and 41%, vigor I of cucumbers by 33%, and vigor II of wheat by 43%. Inoculation with A. chroococcum F8/2 and B. megaterium 11/3 led to alterations in root morphology in the majority of the studied plants, which is vital for plant nutrition and health. In maize, A. chroococcum F8/2 had the greatest effect, altering the total length, area, volume, and diameter of the roots. The most significant result was obtained by inoculating cucumber with B. megaterium 11/3, with increases in total length, surface, volume, and diameter of the roots of 55%, 82%, 91%, and 36%, respectively. Micromorphological analyses of the effect of A. chroococcum F8/2 inoculation on the early development of sugar beet roots revealed that the resulting alterations in the roots' vascular tissue can enhance water and nutrient transfer.The results of the dissertation research revealed that the PGPR strains, A. chroocoocum F8/2 and B. megatrium 11/3, have the potential for use in the microbiological treatment of seeds of various plant species, which supports their use in sustainable plant production.

Opis (srp)

Veliki značaj u održivoj biljnoj proizvodnji imaju rizosferne bakterije koje stimulišu rast biljaka (PGPR). Cilj disertacije je bio ispitati mogućnost primene PGPR u mikrobiološkom tretmanu semena izabranih biljnih vrsta, što bi doprinelo boljem razumevanju uspostavljanja kompleksnih biljno-mikrobnih interakcijskih odnosa. Kako Azotobacter chroococcum i Bacillus megaterium predstavljaju izuzetno rasprostranjene zemljišne bakterije, cilj je bio da se ispita potencijal izolata, predstavnika ovih vrsta, u mikrobiološkom tretmanu semena. Molekularna identifikacija je potvrdila pripadnost izolata F8/2 vrsti Azotobacter chroococcum i 11/3 vrsti Bacillus megaterium, a na osnovu ispitanih karakteristika utvrđeno je da pripadaju grupi PGPR.Efekti mikrobiološkog tretmana praćeni su kroz parametre germinacije: finalni procenat germinacije (FGP), germinacijski indeks (GI), prosečno vreme germinacije (MGT) i vigor (I i II). Kod odabranih biljnih vrsta izvršena je morfometrijska analiza korena. Imajući u vidu značaj korena u proizvodnji šećerne repe, kao i nedostatak istraživanja vezanih za uticaj inokulacije na mikrostrukturne promene u tkivu korena, ispitan je uticaj inokulacije sa A. chroococcum F8/2 na mikromorfološke promene korena šećerne repe. Praćena je površinska i endofitna kolonizacija primenom odgajivačke i mikroskopske metode. Skening-eklektron- i konfokal-laser-skening mikroskopija je potvrdila sposobnost sojeva da površinski kolonizuju koren različitih biljnih vrsta. Inokulacija A. chroococcum F8/2 uticala je na povećanje germinacijskih parametara kod više biljnih vrsta. Kod pšenice FGP je povećan za 15,58%, GI kod soje za 100%, vigor I kod šećerne repe za 91% i vigor II kod kukuruza za 68%. Inokulacija nije značajnije uticala na MGT, ali je doprinela povećanju dužine klijanaca soje za 100%. Inokulacijom B. megaterium 11/3 najveća povećanja germinacijskih parametara su: FGP i GI uljane repice za 40% i 41%, vigor I krastavca za 33% i vigor II pšenice za 43%. Inokulacija sa A. chroococcum F8/2 i B. megaterium 11/3 je uticala na promene u morfologiji korena kod većine testiranih biljaka, što je od izuzetne važnosti za ishranu i zdravstveni status biljaka. A. chroococcum F8/2 je najveći efekat pokazao kod kukuruza gde je uticao na ukupnu dužinu, površinu, volumen i prečnik korena. Inokulacijom sa B. megaterium 11/3 najveći efekat je postignut kod krastavca gde su povećanja ukupne dužine, površine, volumena i prečnika korena iznosila 55%, 82%, 91% i 36%. Mikromorfološka ispitivanja uticaja inokulacije A. chroococcum F8/2 na rani rast korena šećerne repe ukazala su da nastale promene na vaskularnom tkivu korena mogu poboljšati transport vode i nutrijenata.Rezultati istraživanja u okviru ove disertacije su pokazali da PGPR sojevi, A. chroocoocum F8/2 i B. megatrium 11/3, imaju potencijal primene u mikrobiološkom tretmanu semena različitih biljnih vrsta što opravdava njihovu primenu u održivoj biljnoj proizvodnji.

Opis (srp)

Mikrobiologija - Ekološka mikrobiologija / Microbiology - Microbial ecology Datum odbrane: 17.07.2023.

Jezik

srpski

Datum

2023

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-SA 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Deliti pod istim uslovima 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Pedologija. Nauka o zemljištu

Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, biopriming, endophytic and surface colonization, germination, inoculation, morphology of roots

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Pedologija. Nauka o zemljištu

Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, bioprajming, endofitna i površinska kolonizacija, germinacija, inokulacija, morfologija korena

631.46:579.64(043.3)