Inoculation of plant growth promoting rhizobia in Sudan grass (Sorghum × sudanense (Piper) Stapf cv. Sudanense) and millet (Pennisetum glaucum (L.) R.Br. cv. BRS1501)

Abstract

Rhizobia are able to increase yield of non-leguminous species through production of phyto-stimulating substances. This study aimed to evaluate the inoculation effect of rhizobia UFRGS Lc348 and VP16 on millet and Sudan grass yield and germination, and verify the enrichment effect of culture medium with tryptophan, which leads on the rhizobium/plant interaction. Experiments in vitro and greenhouse conditions were conducted. In millet, the inoculation with VP16 grown in culture medium with or without tryptophan induces greater length of hypocotyl and epicotyl under in vitro conditions. UFRGS Lc348 treatment induces longer hypocotyls of millet under in vitro conditions. No effects were observed with the millet inoculation in greenhouse. In Sudan grass, inoculation with VP16 enriched with tryptophan increased dry matter in shoots of adult plants. In millet seedlings had achieved an increasing in elongation in vitro conditions, which could represent an adaptive advantage in the search for water and nutrients in the rhizospheric environment during the initial growth of millet. Similarly, if verified in field conditions, Sudan grass had achieved an increasing in greenhouse conditions with the inoculation of tryptophan-enriched VP16, which could be correlated with a significant gain in crop yield. Therefore, these relationships between tryptophanenriched VP16 and Sudan grass should be verified in subsequent studies under field conditions. Keywords: Biological nitrogen fixation; forage grasses; indole acetic acid (IAA); rhizobacteria; root nodules and symbiont; soil microorganism. ResumenRizobios son capaces de influir en el rendimiento de las especies no leguminosas través de la producción de sustancias fitoestimulantes. El objetivo de este estudio fue el de estudiar el efecto de la inoculación de rizobios UFRGS Lc348 y VP16 sobre la germinación y el rendimiento de millo y pasto Sudán, así como verificar si el enriquecimiento del medio de cultivo con triptófano interfiere en la interacción rizobio/planta. Para este fin se llevaron a cabo experimentos in vitro y bajo condiciones de invernadero. En el experimento con millo en condiciones in vitro, la inoculación con VP16 cultivado en medio enriquecido o no enriquecido con triptófano induce una mayor extensión de hipocótilo y epicótilo. El tratamiento UFRGS Lc348 induce una mayor extensión de hipocótilo en plantas de millo. En plantas adultas de millo no hubo efecto de la inoculación. En pasto Sudán, la inoculación de VP16 enriquecida con triptófano aumentó la masa seca de las plantas adultas. Los aumentos de elongación de plántulas de millo en condiciones in vitro pueden representar una ventaja adaptativa en la búsqueda de agua y nutrientes en el ambiente rizosférico durante el crecimiento inicial del millo. De manera similar, si se verifica en condiciones de campo, el incremento de pasto Sudán observado en condiciones de invernadero con la inoculación de VP16 enriquecido con triptófano, esto puede significar una ganancia significativa en el rendimiento del cultiv...

Microbial inoculants: reviewing the past, discussing the present and previewing an outstanding future for the use of beneficial bacteria in agriculture

“…Biotic and abiotic stresses may affect the effectiveness of the product, making them inefficient in cases such as nutrient-poor or unbalanced soils, salinity, water stress, increasing temperatures, pests and diseases, among others (Bashan et al 2014; Das et al 2017; Khan et al 2017; Thilakarathna and Raizada 2017; Samago et al 2018). To circumvent these factors, several studies have been addressed to gain better knowledge on the intrinsic properties of PGPB, seeking at understanding their optimum growth conditions and interaction with the host plants (Flores-Félix et al 2018; Goulart-Machado et al 2018; Jiménez-Gómez et al 2018). Efforts have also been applied to improve the efficiency of microorganisms already available and in the identification of new elite strains to be used as inoculants under unfavorable and stressful environmental conditions, such as areas frequently experiencing drought, soils with low nutrient availability or with salinity, among others (Benidire et al 2017; Koskey et al 2017; Youseif et al 2017).…”

Rizóbios nativos eficientes en la fijación de nitrógeno en Leucaena leucocephala en Rio Grande do Sul, Brasil

“…Posteriormente, en cabina de flujo laminar los nódulos fueron macerados por separado con un bastón de vidrio en tubos de ensayo estériles. La suspensión obtenida de los nódulos macerados se inoculó en placas de Petri con medio de cultivo de levadura manitol con rojo congo (LMR) en cabina de flujo laminar utilizando el método de la gota y dispersión por estrías [14]. Seguidamente, las placas fueron incubadas a 28ºC ± 2 durante 10 días.…”