Gradus

Vol 4, No 2 (2017): Autumn (November)

 

AZ ALUMÍNIUM TOXICITÁS MÉRSÉKLÉSE BAKTÉRIUM KÉSZÍTMÉNNYEL A KUKORICA KEZDETI NÖVEKEDÉSI STÁDIUMÁBAN

EXAMINATION OF COMPENSATION EFFECT OF BACTERIUM CONTAINING PRODUCT IN ALUMINUM TOXICITY IN EARLY GROWTH STAGE OF MAIZE


Kaczur Dávid, Illés Árpád, Bojtor Csaba, Győri Zoltán, Tóth Brigitta

Abstract

Kísérletünkben az alumínium (Al) toxikus hatását vizsgáltuk kukoricán (Zea mays L). A növényeket hidropóniásan, kontrollált körülmények között neveltük. Az alumíniumot AlCl3 formában adagoltuk a tápoldathoz 40 µM koncentrációban. A használt biológiai készítmény Pseudomonas és Bacillus törzset tartalmaz, az alkalmazás ideje eltérő volt a kezeléseknél: (1) Al-kezelés előtt 48 órával (Phy+40), (2) egy időben az Al-kezeléssel (40+Phy). A kísérletben mértük a gyökér és a hajtás száraz tömegét, a második levél relatív klorofill tartalmát (SPAD-index), a fotoszintetikus pigmentek mennyiségét, a fotoszintetikus aktivitást, a gyökérhosszt, a lipid peroxidációt és a szuperoxid- dizmutáz aktivitását. A lipid peroxidáció és SOD aktivitása nem szignifikánsan nőtt Al-kezelés hatására. Az (1) jelű kezelésnél a lipid peroxidáció során keletkezett malon-dialdehid mennyisége kevesebb volt, mint a (2) kezelésnél.

The toxic effect of aluminum (Al) was examined in maize (Zea mays L.) in our experiment. Plants were grown in hydroponic culture in controlled environmental circumstances. Al was added to the nutrient solution in form of AlCl3 in 40 µM concentration. The used biological product contains Pseudomonas and Bacillus, the time of treatments were different: (1) 48h before Al- treatment, (2) at the same time with Al-treatment. The shoot and the root dry weight, the relative chlorophyll content (SPAD- index), quantity of photosynthetic pigments, photosynthetic activity, the root leng0ht, lipid peroxidation and SOD were measured. Lipid peroxidation and SOD was higher at 40 µM treatment than at the control. The amount of MDA was lower at (1) treatment compared to (2) treatment.


Keywords

Kulcsszavak: Alumínium, Kukorica, Tápanyag-gazdálkodás, Növényi növekedés,

Keywords: Aluminum, Corn, Nutrient supply, Plant growth,


References

[1] Arora A., Sairam R. K., Srivastava C.G. (2002): Oxidative stress and antioxidative system in plants. CurrentScience 82 (10), pp. 1227-1238.
[2] Ayangbenro A. S., Babalola O. O. 2017. A new strategy for heavy metal polluted envioronment: Areview for microbiol biosorbents. Int J Environ Res Public Health 14, 94. 1-16.
[3] Beveridge, T. J., Forsberg, C. W., Doyle, R. J. (1982) Major sites of metal binding in Bacillus licheniformis walls. J.Bacterial. 150, 1438–1448.
[4] Beyer W. F., Fridevich I. (1987): Assaying for superoxide dizmutase activity: some large consequence of minorchanges in conditions. Anal Biochem 161, pp. 559-566
[5] Björkmann O., Demming-Adams D. (1987): Photon yield of O2 evolution and chlorophyll fluorescencecharacteristics at 77K among vascular plants of diverse origins. Planta 170, pp. 489-504.
[6] Bojtor Cs, Tóth B. 2017. Magán-ellátottság és baktériumtrágya közötti kölcsönhatás vizsgálata hidropóniásannevelt kukoricánál. Növénytermelés 66(2), pp. 7-24.
[7] Boscolo P. R.S., Menossi M., Jorge R. A. (2003): Aluminum-induced oxidative stress in maize. Phytochemistry 62,pp. 181-189.
[8] Giannakoula A., Moustakes M., Mylona P., Papadakis I., Yupsanis T. (2008): Aluminum tolerance in maize iscorrelated with increased levels of mineral nutrients, carbohydrates and proline, and decreased levels of lipidperoxidation and Al-accumulation. J Plant Phy 165, pp. 385-396.
[9] Giannopolities C. N., Ries K. (1977): Superoxide dismutase. I. Occurrence in higher plants. Plant Physiology 59,pp. 309-314.
[10] Hang A., Shi B. (1991): Biochemical basis of aluminium tolerance in plant cells. Plant-Soil Interactions at low pH.Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands
[11] Jones D. L., Blancoflor E. B., Kochian L. V., Gilroy S. (2006): Spatial coordination of aluminum uptake, productionof reactive oxygen species, callose production and wall rigidification in maize roots. Plant, Cell and Environment 26,pp. 1309-1318.
[12] Matthews, T. H., Doyle, R. J., Streips, U. N. (1979) Contribution of peptidoglycan to the binding of metal ions by thecell wall of Bacillus subtilis. Curr. Microbiol. 3, 51–53.
[13] Moran R., Porath D. (1980): Chlorophyll Determination in Intact Tissues Using N,N-Dimethylformamide. PlantPhysiology 65 (1. sz.) pp. 478-479.
[14] Rajkumar, M., Ae, M. N. V., Freitas, H.: 2009. Potential of siderophore-producing bacteria for improving heavymetal phytoextraction. Trends in Biotechnology. 28.3: 142–149.
[15] Rath I., Barz W. (2000): The role of lipid peroxidation in aluminum toxicity in soybean cell suspension cultures. ZNaturforsch C 55 (11-12), pp. 957-964.
[16] R.L. Heath, L. Packer - Archives of biochemistry and biophysics, 1968 – Elsevier pp.189-198
[17] Sheng X F.- Juan X.- Yu J.- Lin Y.- Qian M. (2008): Characterization of heavy metal-resistant endophytic bacteriafrom rape (Brassica napus) roots and their potential in promoting the growth and lead accumulation of rape.Enviromental Pollution. 156. 1164-1170. p.
[18] Tóth B., Lévai L., Kovács B., Varga B. M., Veres Sz. (2013): Compensation effect of bacterium containingbiofertilizer on the growth of Cucumis sativus L. under Al-stress conditions. Acta Biol Hung 64(1), pp. 64-74
[19] Wang L., Fan X. W., Pan J. L., Huang Z. B., Li Y. Z. (2015): Physiological characterization of maize tolerance to lowdose of aluminum, highlighted by promoted leaf growth. Plant 246 (2), 1391-1403.



Copyright (c) 2019 Gradus