Soil or seed applications of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) have been used to enhance growth of several crops as well as to suppress the growth of plant pathogens. In this study, we selected a PGPR strain, Paenibacillus polymyxa strain E681, out of 3,197 heat-stable bacterial isolates from winter wheat and barley roots. Strain E681 inhibited growth of a broad spectrum plant pathogenic fungi in vitro, and treatment of cucumber seed with E681 reduced incidence of damping-off disease caused by Pythium ultimum, Rhizoctonia solani, or Fusarium oxysporum. When inoculated onto seeds as vegetative cells or as endospores, E681 colonized whole cucumber root systems and root tips. Different temperatures such as $20^{\circ}C\;and\;30^{\circ}C$ did not affect root colonization by strain E681. This colonization was associated with a consistent increase in foliar growth of cucumber in the greenhouse. These results indicate that strain E681 is a promising PGPR strain for application to agricultural systems, particularly during the winter season.
Bhattacharyya, Dipto;Duta, Swarnalee;Yu, Sang-Mi;Jeong, Sang Chul;Lee, Yong Hoon
The Plant Pathology Journal
/
v.34
no.4
/
pp.286-296
/
2018
Maintenance of a beneficial microbial community, especially in the rhizosphere, is indispensable for plant growth and agricultural sustainability. In this sense, plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) have been extensively studied for their role in plant growth promotion and disease resistance. However, the impact of introducing PGPR strains into rhizosphere microbial communities is still underexplored. We previously found that the Proteus vulgaris JBLS202 strain (JBLS202) promoted growth of Kimchi cabbage and altered the relative abundance of total bacteria and Pseudomonas spp. in the treated rhizosphere. To extend these findings, we used pyrosequencing to analyze the changes in bacterial communities in the rhizosphere of Kimchi cabbage after introduction of JBLS202. The alterations were also evaluated by taxon-specific realtime PCR (qPCR). The pyrosequencing data revealed an increase in total bacteria abundance, including specific groups such as Proteobacteria, Acidobacteria, and Actinobacteria, in the treated rhizosphere. Time-course qPCR analysis confirmed the increase in the abundance of Acidobacteria, Actinobacteria, Alphaproteobacteria, and Betaproteobacteria. Furthermore, genes involved in nitrogen cycling were upregulated by JBLS202 treatment indicating changes in ecological function of the rhizosphere soil. Overall, these results indicate that introduction of JBLS202 alters both the composition and function of the rhizosphere bacterial community, which can have direct and indirect effects on plant growth. Therefore, we propose that long-term changes in bacterial composition and community-level function need to be considered for practical use of PGPRs.
Utama, Dicky Tri;Jeong, Haeseong;Kim, Juntae;Lee, Sung Ki
Food Science of Animal Resources
/
v.38
no.3
/
pp.580-592
/
2018
The formulation of an oil/water (o/w) emulsion made up of a mixture of perilla oil and canola oil (30/70 w/w) was optimized using a response surface methodology to find a replacement for animal fat in an emulsion-type meat product. A 12 run Plackett-Burman design (PBD) was applied to screen the effect of potential ingredients in the (o/w) emulsion, including polyglycerol polyricinoleate (PGPR), fish gelatin, soy protein isolate (SPI), sodium caseinate, carrageenan (CR), inulin (IN) and sodium tripolyphosphate. The PBD showed that SPI, CR and IN showed promise but required further optimization, and other ingredients did not affect the technological properties of the (o/w) emulsion. The PBD also showed that PGPR played a critical role in inhibiting an emulsion break. The level of PGPR was then fixed at 3.2% (w/w total emulsion) for an optimization study. A central composite design (CCD) was applied to optimize the addition levels of SPI, CR or IN in an (o/w) emulsion and to observe their effects on emulsion stability, cooking loss and the textural properties of a cooked meat emulsion. Significant interactions between SPI and CR increased the cooking loss in the meat emulsion. In contrast, IN showed interactions with SPI leading to a reduction in cooking loss. Thus, CR was also removed from the formulation. After optimization, the level of SPI (4.48% w/w) and IN (14% w/w) was validated, leading to a perilla-canola oil (o/w) emulsion with the ability to replace animal fat in an emulsion-type meat products.
The selected five plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) strains, WR8-3 (Pseudomonas fluorescens), WR8-6 (P. putida), WR9-9 (P. fluorescens), WR9-11 (Pseudomonas sp.), and WR9-16 (P. putida) isolated in the rhizosphere of watermelon plants were tested on their growth promotion and control effect against gummy stem rot of watermelon. Strains, WR8-3 and WR9-16 significantly increased stem length of watermelon, and there was a little increase in leaf area, fresh weight and root length when strains, WR8-3, WR9-9 and WR9-16 were treated. Generally, seed treatment was better for plant growth promotion than the soil drench, but there was no significant difference. Seed treatment and soil drench of each bacterial strain also significantly reduced the mean lesion area (MLA) by gummy stem rot, but there was no significant difference between the two treatments. At initial inoculum densities of each strain ranging from 10$^6\;to\;10^{15}$ cfu/g seed, approximately the same level of disease resistance was induced. But resistance induction was not induced at the initial inoculum density of 10$^3$ cfu/g seed. Resistance was induced by treating the strains, WR9-9, WR9-11 and WR9-16, on all of four watermelon varieties tested, and there was no significant difference in the decrease of gummy stem rot among varieties. Populations of the strains treated initially at log 9-10 cfu/g seed, followed with a rapid decrease from planting day to 1 week after planting, but the population density was maintained above log 5.0 cfu/g soil until 4 weeks after planting. Generally no or very weak in vitro antagonism was observed at the strains treated excepting WR9-11. Rifampicin-resistant bacteria which had been inoculated were not detected in the stems or leaves, which suggesting that the bacterium and the pathogens remained spatially separated during the experiment. This is the first report of rsistance induction in watermelon to gummy stem rot by PGPR strains.
Kim, Tae-Sung;Choi, Sang-Il;Yang, Jae-Kyu;Lee, In-Sook;Bae, Bum-Han
Journal of Soil and Groundwater Environment
/
v.15
no.3
/
pp.15-26
/
2010
The contaminated soils near abandoned mine area can threaten human's health and natural ecosystems through multiple pathways. Remediation of contaminated soil using physicochemical technologies are expensive and destructive of soil environments. On the other hand, environmentally friendly approach that maximize biological remediation, that is, phytoremediation, attracts attention as a low carbon green growth technology. This research is a field demonstration study, focused on the enhanced phytoremediation by bioaugmenting PGPR(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)that is helpful on the growth of and heavy metal removal by Echinochloa frumentacea, at a Zn contaminated paddy soil near SamBo mine at Hwasung, Kyunggi. The results showed that the zinc removal by the plant with PSM(Phosphate Solubilizing Bacteria), a kind of PGPR, was three times higher than that by the control. The results are valuable as it is a result from the field-scale technology demonstration. The results also implies that application of PGPR can enhance heavy metal removal from contaminated soil in full scale phytoremediation using Echinochloa frumentacea.
In order to develop an eco-friendly biofertilizer, a plant growth promoting rhizobacterium (PGPR), Bacillus sp., SH1RP8 was investigated. SH1RP8 was lyophilized via freeze-drying along with other protective agents that protect cells from lysis. The freezedried powder of Bacillus sp. SH1RP8, containing 5% skim milk (w/v), exhibited the highest survival rate of 30.6% among all the protective agents (skim milk, glucose, and peptone). The lyoprotective effect of the skim milk, mixture including 5% skim milk, and substrates on the survival of the test strain was examined. Control group was added only skim milk and test groups were added skim milk and other substrates. As a result, the group supplemented with both glycerol and 5% skim milk showed the protective effect much higher by 214.29% than the control group. Freeze-dried Bacillus sp. SH1RP8 could be a good candidate as a potential biofertilizer due to its effective PGPR activity.
Soil microorganisms play a major role in improving soil fertility and plant health. Symbiotic arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) form a key component of the soil microbial populations. AMF form a mutualistic association with the host plant and exert a positive influence on its growth and nutrient uptake. The establishment of mycorrhizal symbioses with the host plant can positively be influenced by plant growth promoting rhizobacteria through various mechanisms such as increased spore germination and hyphal permeability in plant roots. Though there are evidences that combined interactions between AMF and PGPR can promote the plant growth however mechanisms of these interactions are poorly understood. Better understanding of the interactions between AMF and other microorganisms is necessary for maintaining soil fertility and enhancing crop production. This paper reviews current knowledge concerning the interactions between AMF and PGPR with plants and discusses on enhanced nutrient availability, biocontrol, abiotic stress tolerance and phytoremediation in sustainable agriculture.
Background: Panax ginseng is an important crop in Asian countries given its pharmaceutical uses. It is usually harvested after 4-6 years of cultivation. However, various abiotic stresses have led to its quality reduction. One of the stress causes is high content of heavy metal in ginseng cultivation area. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) can play a role in healthy growth of plants. It has been considered as a new trend for supporting the growth of many crops in heavy metal occupied areas, such as Aluminum (Al). Methods: In vitro screening of the plant growth promoting activities of five tested strains were detected. Surface-disinfected 2-year-old ginseng seedlings were dipping in Rhizobium panacihumi DCY116T suspensions for 15 min and cultured in pots for investigating Al resistance of P. ginseng. The harvesting was carried out 10 days after Al treatment. We then examined H2O2, proline, total soluble sugar, and total phenolic contents. We also checked the expressions of related genes (PgCAT, PgAPX, and PgP5CS) of reactive oxygen species scavenging response and pyrroline-5-carboxylate synthetase by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) method. Results: Among five tested strains isolated from ginseng-cultivated soil, R. panacihumi DCY116T was chosen as the potential PGPR candidate for further study. Ginseng seedlings treated with R. panacihumi DCY116T produced higher biomass, proline, total phenolic, total soluble sugar contents, and related gene expressions but decreased H2O2 level than nonbacterized Al-stressed seedlings. Conclusion: R. panacihumi DCY116T can be used as potential PGPR and "plant strengthener" for future cultivation of ginseng or other crops/plants that are grown in regions with heavy metal exposure.
In order to increase the persistence of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) in rhizpsphere soil, the growth of tomato was examined after the application of Arthrobacter woluwensis ED immobilized in alginate bead, which was known as PGPR. When tomato seedlings were treated with A. woluwensis ED of $1{\times}10^6$ cells g $soil^{-1}$ and incubated for 30 days in a plant growth chamber, the shoot length, root length, fresh weight and dry weight of the grown tomato plants treated with the suspended inoculants significantly increased by 36.2, 59, 51.1, and 37.5%, respectively compared to those of the uninoculated control. The treatment of the immobilized bacteria increased those by 42, 67.4, 62.5, and 60.4%, respectively compared to those of the uninoculated control. Therefore, the enhancement of tomato growth by the treatment of the immobilized bacteria was higher than those by the suspended inoculants. The effects of the inoculation on indigenous bacterial community and the fate of the inoculated bacteria were monitored by denaturing gradient gel electrophoresis analysis. The DNA band intensity of A. woluwensis ED in the tomato rhizosphere treated with the suspended inoculants continuously decreased after the inoculation, but the band intensity in the tomato rhizosphere soils treated with the immobilized inoculants showed the maximum at 1 week after inoculation and the decreasing rate was less than that of the suspended inoculants, which indicated the longer maintenance of the immobilized bacteria at rhizosphere soils. Therefore, encapsulation of PGPR in alginate beads may be more effective than liquid inoculant for the plant growth promotion and survival of PGPR at plant rhizosphere.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.