SCOPUS
SCIE
Inoculation of abscisic acid-producing endophytic bacteria enhances salinity stress tolerance in <i>Oryza sativa</i>
저자
Shahzad, Raheem ; Khan, Abdul Latif ; Bilal, Saqib ; Waqas, Muhammad ; Kang, Sang-Mo ; Lee, In-Jung
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
68-77(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Salinity hinders plant growth and results in reduced crop yield. The use of plant growth-promoting endophytic bacteria is an eco-friendly strategy to counteract such stresses and confer tolerance to the host. Endophytic bacteria have been recognized for their active role in auxin production; however, little is known about their ability to produce abscisic acid (ABA). In recent studies, the bacterial endophyte <I>Bacillus amyloliquefaciens</I> RWL-1 has been found to produce ABA, and as such, has the potential to increase plant resistance to salinity stress. Results showed that RWL-1 produced varying concentrations of ABA (0.32±0.015–0.14±0.030ngmL<SUP>−1</SUP>) under normal and saline conditions. The ability of RWL-1 to produce ABA was reduced in response to increasing salinity; however, it maintained its growth by up-regulating production of essential amino acids (glutamic acid and proline). To further investigate the potential of this endophytic bacterium, a plant-microbe interaction experiment was conducted which showed that RWL-1 inoculation significantly increased growth attributes of rice plants as compared to non-inoculated control plants under salinity stress. Micrographs also revealed active symbiosis of RWL-1 with plant roots under normal and salinity stress conditions. The essential amino acids (glutamic acid, aspartic acid, phenylalanine, proline, and cysteine) were significantly up-regulated by RWL-1 inoculation under salinity stress. In addition, the stress-sensitive endogenous ABA levels were significantly reduced, whereas the levels of endogenous salicylic acid were significantly higher in RWl-1-inoculated plants than in control plants exposed to the same level of salinity stress. The current findings suggest that the phytohormone-producing abilities of endophytic bacteria can increase plant resistance to salinity, in turn improving agricultural productivity.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Seed born endophytic <I>Bacillus amyloliquefaciens</I> RWL-1 was producing abscisic acid under saline conditions. </LI> <LI> RWL-1 significantly increased the <I>Oryza sativa</I> growth attributes during salinity. </LI> <LI> Increase in salinity stress tolerance to rice plants was extended by higher synthesis of amino acids during salinity. </LI> <LI> RWL-1 inoculation modulated the endogenous salicylic and abscisic acids showing improved plant physiology. </LI> </UL> </P>
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