Date of Award

6-2022

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biology

First Advisor

Khaled A. El-Tarabily

Second Advisor

Synan AbuQamar

Abstract

In this study, I aimed to determine the impact of the application of a commercial seaweed extract (SWE) bio-stimulant and endophytic actinobacterial isolates on growth performance and endogenous hormonal levels of mangroves. Therefore, I isolated endophytic plant growth promoting (PGP) actinobacteria (PGPA) from mangrove roots; and evaluated their potential as biological inoculants on mangrove seedlings under greenhouse and open-field nursery conditions. Seven salt tolerant isolates had the ability to produce different levels of in vitro plant growth regulators (PGRs) and 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase (ACCD), and to solubilize phosphorus. Accordingly, only one isolate, Streptomyces tubercidicus UAE1 (St), was selected based on its relative superiority in displaying multiple modes of action and in successfully colonizing mangrove tissues for 15 weeks. In the greenhouse experiments, plants treated with either St or SWE significantly (P<0.05) improved dry biomass by 40.2 and 55.1% in roots and 42.2 and 55.4% in shoots, respectively compared to seawater-irrigated non-treated mangrove plants (control). However, St+SWE caused a greater significant (P<0.05) increase in dry weight of roots (67.6%) and shoots (65.7%) than control plants. Following the combined treatment of St+SWE, in planta PGR levels were found to be greatly enhanced over the non-treated control or treated plants grown in sediments inoculated with St or supplied with SWE only. This was evident from the significant (P<0.05) increases in the photosynthetic pigments and production of PGRs, as well as the reduction in the endogenous ACC levels of plant tissues compared to those in other treatments. Tissue nutrient contents of seedlings also increased by at least two-fold in St+SWE treatment compared to control. Similar effects were observed on all growth parameters under natural open-field nursery conditions.

This report is the first in the field of marine agriculture that uses SWE as a nutrient base for actinobacteria capable of producing PGRs and ACCD. By combining St with SWE, this does not only stimulate plant growth but also potentially has additive effects on mangrove ecosystem productivity in nutrient-impoverished soils in the Arabian coastal areas.

Comments

هدفي هذه الدراسة هو تحلية تأثير تطبيق مستخلص الطحالب البحرية التجاري ‏ (SWE) والعزلات الجرثومية الشعاعية على أداء النمو والمستويات الهرمونية الثانية الأشجار القرم. ( Mangroves ) لذ لك، قمت بعزل البكتيريا الشعاعية المعززة لنمو النبات (PGP) من جذور غرم ؛ وقت تقيم إمكاناتهم كملقحات سولوجية على شتلات القرم في حروف البيوت المحمية وتشات في الحقول المفتوحة سبعة عزلات متحملة للملوحة لديها القدرة على إنتاج مستويات مختلفة من منظمات نمو النبات في المحضر (PGRE) وحمض 1-امينوسيكلوبروبان كربوكسيليك ‏(ACC) سیمینار (ACCD)، وعلى إذابة الفوسفور، وفقا لذلك، تم اختيار عزلة واحدة فقط ‏ (Streptomyces tubercidicus UAE1 (St))، بناء على تفوقها النسبي في عرض أنماط متعددة من الإجراءات واستعمار أنسجة المنغروف بنجاح لمدة 15 أسبوعا في تجارب البيوت المحمية، النباتات التي تمت معالجتها باستخدام 5 أو SWE معنويا (0.05( P< حسنت الكتلة الحيوية الجافة بنسبة 40.2 و 55.1% في الجذور و 42.2 و 55.4% في البراعم، على التوالي مقارنة بنباتات القرم المروية بمياه البحر غير المعالجة، ومع ذلك، تسبب St + SWE في زيادة معنوية (0.05(P< في الوزن الجاف للجذور (67.6%) والبراعم (65.7%) مقارنة بالنباتات الضابطة بعد المعالجة المشتركة لـ ST - SWE، وجد أن مستويات PGR في ليات بلاننا قد تحسنت بشكل كبير مقارنة بالنباتات غير المعالجة أو النباتات المعالجة المزروعة في الرواسب الملقحة بـ ‏S أو المزودة - SWE فقط كان هذا واضحا من الزيادات الكبيرة (0.05(P< في أصباغ التمثيل الصوفي وإنتاج PGRs، بالإضافة إلى انخفاض مستويات ACC الذاتية للأنسجة النباتية مقارنة الموجودة في المعالجات الأخرى. كما زالت محتويات الأنسجة المغنية للشتلات بمقدار الضعفين على الأقل في معاملة SY + SWE مقارنة بمجموعة التحكم. وقد لوحظت تأثيرات مسائلة على جميع مؤشرات النمو تحت ظروف الحضانة الطبيعية في الحقول المفتوحة هذا التقرير هو الأول في مجال الزراعة البحرية الذي يستخدم SWE كقاعدة مغذية للبكتيريا الشعاعية القادرة على إنتاج PGRS و ACCD. من خلال الجمع بين St، مع SWE، فإن هذا لا يحفز نمو النبات فصب ،بل يحتمل أيضا أن يكون له تأثيرات إضافية على إنتاجية النظام الإيكولوجي للقرم في التربة الفقيرة بالمغنيات في المناطق الساحلية العربية

Download
COinS