Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Screening auf ökologisch kompetente, ernährungsphysiologisch charakterisierte und symbiotisch wirksame Kichererbsenknöllchen bildende Mesorhizobium spp., isoliert aus sauren Böden Äthiopiens

Atsede Muleta*, Kassahun Tesfaye, Tekle Haimanot Haile Selassie, Douglas R. Cook, Fassil Assefa

Hintergrund: Die Stickstofffixierung ist in sauren Böden aufgrund der Empfindlichkeit von Leguminosen, Rhizobien und der Symbiose gegenüber niedrigem pH-Wert begrenzt. Leguminosen und ihre Rhizobien reagieren jedoch unterschiedlich auf Bodensäure. Ziel: Das Experiment wurde durchgeführt, um einheimische Mesorhizobium-Isolate auf ihre ökologische Wettbewerbsfähigkeit und symbiotische Wirksamkeit zur Verbesserung der Stickstofffixierung bei der Kichererbsenproduktion zu untersuchen. Methodik: Insgesamt 81 genetisch unterschiedliche einheimische Mesorhizobium-Arten wurden auf ihre Toleranz gegenüber niedrigem pH-Wert und ihr Potenzial zur ökologischen Anpassung unter In-vitro-Bedingungen sowie ihre symbiotische Wirksamkeit auf zwei Kichererbsensorten unter Treibhausbedingungen untersucht. Ergebnisse: 62 (77 %) Stämme wuchsen gut bei niedrigem pH-Wert von 5 und 47 (75,8 %) von ihnen waren Phosphatlöser. Die Arten zeigten deutliche Unterschiede in ihren ökophysiologischen Merkmalen, wie etwa der Nutzung verschiedener Kohlenstoff- und Stickstoffquellen, dem Toleranzmuster gegenüber Salzgehalt, Temperatur, Mn2+- und Al3+-Toxizität, Schwermetallen und inhärenter Resistenz gegen Antibiotika. Sie zeigten auch signifikante (p<0,01) Unterschiede in ihren Knöllchenmerkmalen (Knöllchenzahl, Trockengewicht der Knöllchen) und Ertragsmerkmalen (Trockengewicht der Triebe) bei den Kichererbsensorten Natoli und DZ-ck-2011s-2-0042. Basierend auf ihrer symbiotischen Wirksamkeit (SE) zeigten fünf Stämme, nämlich a.15star (ANI95-Gruppen 5C), a.117L2 (ANI95-Gruppen 2D), a.71 (ANI95-Gruppen 4B), a.40L2 (ANI95-Gruppen 8A) und a.200M (ANI95-Gruppen 3A) die beste Leistung bei beiden Sorten, übertrafen sogar den kommerziell erhältlichen lokalen Stamm Cp41 und zeigten eine Toleranz gegenüber verschiedenen ökologischen Bedingungen in vitro. Schlussfolgerung: Äthiopische saure Böden beherbergten symbiotisch wirksame, ökologisch kompetente und Phosphat-löslich machende Mesorhizobium-Arten. Daher könnten diese Stämme als potenzielle kommerzielle Inokulantien empfohlen werden, sofern sie in Feldversuchen in sauren Böden getestet werden können.