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Priming effect of native rhizosphere bacteria on little millet (Panicum sumatrense)

Mangesh Kumar Mankar
Mangesh Kumar Mankar
, 
U.S. Sharma
U.S. Sharma
 et 
Sanjay Sahay
Sanjay Sahay
   | 28 sept. 2022
Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment's Cover Image
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Publié en ligne: 28 sept. 2022
Pages: 55 - 66
Reçu: 15 sept. 2021
Accepté: 04 janv. 2022
DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2022-0004
Mots clés
© 2022 Mangesh Kumar Mankar et al., published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Figure 1

Geographical position of the experimental siteAbbildung 1. Geografische Position des Versuchsstandorts
Geographical position of the experimental siteAbbildung 1. Geografische Position des Versuchsstandorts

Figure 2

Rhizobacterial isolates on Jensen's nitrogen-free medium (a) and PGPR activities such as IAA production (b), phosphate solubilization on Pikovskaya's medium (c), and siderophore production (d) exhibited by selected rhizobacterial strains, DUM4 and FKK5; IAA: indole acetic acid; PGPR: plant growth-promoting rhizobacteriaAbbildung 2. Rhizobakterielle Isolate auf Jensens stickstofffreiem Medium (a) und PGP-Aktivitäten wie IAA-Produktion (b), Phosphat-Solubilisierung auf Pikovskaya-Medium(c) und Siderophor-Produktion (d) bei ausgewählten Rhizobakterien-Stämmen DUM4 und FKK5
Rhizobacterial isolates on Jensen's nitrogen-free medium (a) and PGPR activities such as IAA production (b), phosphate solubilization on Pikovskaya's medium (c), and siderophore production (d) exhibited by selected rhizobacterial strains, DUM4 and FKK5; IAA: indole acetic acid; PGPR: plant growth-promoting rhizobacteriaAbbildung 2. Rhizobakterielle Isolate auf Jensens stickstofffreiem Medium (a) und PGP-Aktivitäten wie IAA-Produktion (b), Phosphat-Solubilisierung auf Pikovskaya-Medium(c) und Siderophor-Produktion (d) bei ausgewählten Rhizobakterien-Stämmen DUM4 und FKK5

Figure 3

Effect of different bioinocula (a = control, b = FKK5, c = DUM4, and d = Azotobacter chroococcum) priming on the vegetative growth of little millet. The best among three of every treatment is shownAbbildung 3. Wirkung verschiedener Bioinokula (a = Kontrolle, b = FKK5, c = DUM4 und d = A. chroococcum) Priming auf das vegetative Wachstum kleiner Hirse. Die Beste unter den Dreien jeder Behandlung wird gezeigt.
Effect of different bioinocula (a = control, b = FKK5, c = DUM4, and d = Azotobacter chroococcum) priming on the vegetative growth of little millet. The best among three of every treatment is shownAbbildung 3. Wirkung verschiedener Bioinokula (a = Kontrolle, b = FKK5, c = DUM4 und d = A. chroococcum) Priming auf das vegetative Wachstum kleiner Hirse. Die Beste unter den Dreien jeder Behandlung wird gezeigt.

Figure 4

Dendrogram showing the evolutionary relationship of DUM4 and FKK5 with type strains of closely related taxa in the NCBI database, applying neighbor-joining method. The branch length indicates evolutionary distance. Maximum composite likelihood method was used to calculate the evolutionary distance, with units used being the number of base substitutions per site. Sequence accession number is given before the name of taxon. The numbers at the nodes represent bootstrap percent values from 1000 replicates. All positions containing gaps and missing data were eliminated. The analyses were carried out in MEGA6. Dendrogram was condensed with cut-off value 50% for the treeAbbildung 4. Dendrogramm, das die evolutionäre Beziehung von DUM4 und FKK5 mit Typstämmen eng verwandter Taxa in der NCBI-Datenbank unter Anwendung der Neighbor-Joining-Methode zeigt. Die Astlänge zeigt die evolutionäre Distanz an. Die Maximum-Composite-Likelihood-Methode wurde verwendet, um die evolutionäre Distanz zu berechnen, und die verwendeten Einheiten sind die Anzahl der Basensubstitutionen pro Stelle. Die Sequenzzugangsnummer wird vor dem Namen des Taxons angegeben. Die Zahlen an den Knoten stellen Bootstrap-Prozentwerte von 1000 Replikaten dar. Alle Stellen mit Lücken und fehlenden Daten wurden eliminiert. Die Analysen wurden in MEGA6 durchgeführt. Das Dendrogramm wurde mit einem Cut-Off-Wert von 50% für den Baum verdichtet.
Dendrogram showing the evolutionary relationship of DUM4 and FKK5 with type strains of closely related taxa in the NCBI database, applying neighbor-joining method. The branch length indicates evolutionary distance. Maximum composite likelihood method was used to calculate the evolutionary distance, with units used being the number of base substitutions per site. Sequence accession number is given before the name of taxon. The numbers at the nodes represent bootstrap percent values from 1000 replicates. All positions containing gaps and missing data were eliminated. The analyses were carried out in MEGA6. Dendrogram was condensed with cut-off value 50% for the treeAbbildung 4. Dendrogramm, das die evolutionäre Beziehung von DUM4 und FKK5 mit Typstämmen eng verwandter Taxa in der NCBI-Datenbank unter Anwendung der Neighbor-Joining-Methode zeigt. Die Astlänge zeigt die evolutionäre Distanz an. Die Maximum-Composite-Likelihood-Methode wurde verwendet, um die evolutionäre Distanz zu berechnen, und die verwendeten Einheiten sind die Anzahl der Basensubstitutionen pro Stelle. Die Sequenzzugangsnummer wird vor dem Namen des Taxons angegeben. Die Zahlen an den Knoten stellen Bootstrap-Prozentwerte von 1000 Replikaten dar. Alle Stellen mit Lücken und fehlenden Daten wurden eliminiert. Die Analysen wurden in MEGA6 durchgeführt. Das Dendrogramm wurde mit einem Cut-Off-Wert von 50% für den Baum verdichtet.

Effect of native and non-native bioinocula priming on important growth characteristics (mean ± SE, n = 3) of little millet at the harvestTabelle 3. Einfluss des Primings von nativen und nicht nativem Bioinokulen auf wichtige Wachstumsmerkmale (Mittelwert ± SE, n = 3) von Hirse bei der Ernte

Treatment Root length (cm) Root dry weight (g) Total plant biomass (g) Seed weight per plant (g)
Non-inoculated 10.30 ± 1.27a 0.163 ± 0.02a 1.01 ± 0.07a 0.360 ± 0.01a
Azotobacter chroococcum 12.90 ± 0.47b 0.197 ± 0.01b 1.19 ± 0.01b 0.433 ± 0.03b
FKK5 13.60 ± 0.55c 0.206 ± 0.01c 1.24 ± 0.06d 0.460 ± 0.02d
DUM4 17.00 ± 1.82d 0.279 ± 0.01d 1.22 ± 0.03c 0.449 ± 0.01c
LSD (p ≤ 0.05) 3.21 0.05 0.07 0.08

Effect of native and non-native bioinocula priming on important growth characteristics (mean ± SE, n = 3) of little millet after 85 days of sowing before harvest in pot trialsTabelle 2. Wirkung von Priming nativer und nicht nativer Bioinokula auf wichtige Wachstumsmerkmale (Mittelwert ± SE, n = 3) von Hirse nach 85 Tagen Aussaat vor der Ernte in Topfversuchen

Treatment Length Plant height (cm) Stem diameter (mm) No. of leaves No. of tillers (per plant) Panicle length (cm)
Non-inoculated 62.5±2.47b 1.96 ± 0.13a 09.66 ± 1.20a 3.66± 0.33a 11.33 ± 0.52a
Azotobacter chroococcum 57.6 ± 2.04a 2.66 ± 0.14b 14.66 ± 1.45b 4.33 ± 0.33b 11.66 ± 0.29b
FKK5 69.0 ± 2.17c 2.93 ± 0.17d 15.40 ± 1.76c 4.66 ± 0.33d 13.23 ± 0.52d
DUM4 72.0 ± 2.62d 2.76 ± 0.19c 17.00 ± 1.15d 4.53 ± 0.33c 13.10 ± 0.64c
LSD (p ≤ 0.05) 6.16 0.44 4.04 1.38 1.54

Priming effect of native and non-native bioinocula on grain and biomass yield enhancement (IE) (mean ± SE, n = 3)Tabelle 4. Priming-Effekt von nativen und nicht nativem Bioinokula auf Getreide- und Biomasseertragssteigerung (IE) (Mittelwert ± SE, n = 3)

Inoculum Grain (seed) yield enhancement (%) Total biomass yield enhancement (%)
FKK5 28.14 ± 8.93c 23.08 ± 2.23c
DUM4 24.72 ± 3.62b 21.87 ± 5.58b
Azotobacter chroococcum 20.43 ± 9.78a 19.09 ± 9.34a

Selective morpho-physiological characteristics of the potential isolatesTabelle 5. Selektive morpho-physiologische Eigenschaften der potentiellen Isolate

Character Azotobacter chroococcum 5576 FKK5 DUM4
Gram reaction − − −
Cyst formation + − −
Pigmentation Brown Brown Brown
Motility + + +
IAA production + + +
NH3 production + + +
Starch formation + + +
Urease activity + + +
Catalase activity + + +
Oxidase activity + + +
Growth on sucrose + + +
Growth on maltose + + +
Growth on mannitol + + −
Growth on citrate + + +
KOH + + +

Chemical characteristics of the experimental soilTabelle 1. Chemische Eigenschaften des Versuchsbodens

Site pH EC (ds per m) Organic carbon (%) Nitrogen (%) Phosphorus (kg per ha) Potassium (kg per ha)
Tamia 6.9 0.53 0.91 0.154 14.71 190.11
eISSN:
2719-5430
Langue:
Anglais
Périodicité:
4 fois par an
Sujets de la revue:
Sciences de la vie, Écologie, autres
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