การคัดกรองแบคทีเรียเอนโดไฟต์ที่มีคุณสมบัติส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เพื่อพัฒนาเป็นสารชีวภัณฑ์สำหรับการเพาะปลูกสตรอว์เบอร์รี

Abstract

The objective of this research was to isolate endophytic bacteria from strawberry runners and to screen for plant growth-promoting properties and antifungal activity. A total of 117 isolates of bacterial endophytes showed soluble phosphate activity when tested by the Molybdenum-blue method. Isolate DB021 had the highest phosphate solubility efficiency at 234.64±2.64 µg/ml. Also, isolate DB041 had the highest IAA production of 322.10±0.87 µg/ml when tested with the Salkowski's Reagent. Dual culture assay results revealed that antagonism of DB065 against Rhizoctonia solani 1406 showed the highest percentage of inhibition (42.67±1.59). Furthermore, DB071 inhibited growth of Fusarium sp. FB3-3 and Colletotrichum gloeosporioides DBCS-01 by 43.05±0.18% and 54.92±0.26%, respectively. In this study, the cell-free supernatant obtained from five different media were tested against Rhizoctonia solani 1406, Fusarium sp. FB3-3 and C. gloeosporioides DBCS-01. The agar well diffusion assay showed that DB071 cultivated in T2 medium inhibited mycelial growth of the three fungal pathogens. To study the efficacy of endophytic bacteria at the greenhouse level, it was found that three isolates (DB016, DB021 and DB041), were effective in promoting the growth of strawberry plants when mixed with chemical fertilizers. Based on 16S rRNA gene sequence analysis, eight bacterial isolates were classified as follows: Bacillus subtilis DB016, B. siamensis DB051 and DB071, Enterobacter quasiroggenkampii DB035, Enterobacter sp. DB041 and DB044, Microbacterium enclense DB021, and Pseudomonas aeruginosa DB065. This is the first in vitro study of endophytic bacteria isolated from strawberry runners with the potential to enhance plant growth. The most promising isolates will now be evaluated for their effectiveness at field study to reduce disease and promote strawberry production based on Good Agricultural Practices (GAP).

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแยกและคัดกรองแบคทีเรียเอนโดไฟต์จากไหลสตรอว์เบอร์รีที่มีคุณสมบัติในการส่งเสริมการเจริญเติบโตและฤทธิ์ต้านการเจริญของเชื้อราบางชนิด จากการศึกษานี้พบว่า แบคทีเรียที่แยกได้จากไหลสตรอว์เบอร์รี จำนวน 117 ไอโซเลต มีความสามารถในการละลายฟอสเฟตเมื่อทดสอบด้วยวิธี Molybdenum-blue method โดยไอโซเลต DB021 มีประสิทธิภาพในการละลายฟอสเฟตได้สูงที่สุดเท่ากับ 234.64±2.64 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร นอกจากนี้ยังพบว่า ไอโซเลต DB041 สามารถผลิต IAA ได้มากที่สุดเท่ากับ 322.10±0.87 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร เมื่อนำน้ำเลี้ยงส่วนใสมาทำปฏิกิริยากับสารละลาย Salkowski's Reagent ในการทดสอบด้วยวิธี dual culture พบว่า ไอโซเลต DB065 สามารถยับยั้งการเจริญของเส้นใย Rhizoctonia solani 1406 ได้ดีที่สุดโดยมีเปอร์เซ็นต์การยับยั้งเท่ากับ 42.67±1.59% ในขณะที่ไอโซเลต DB071 สามารถยับยั้งการเจริญของเส้นใย Fusarium sp. FB3-3 และ Colletotrichum gloeosporioides DBCS-01 ได้ดีที่สุดโดยมีเปอร์เซ็นต์การยับยั้งเท่ากับ 43.05±0.18% และ 54.92±0.26% ตามลำดับ จากการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของเชื้อราจากสารละลายส่วนใสที่ได้จากการเลี้ยงแบคทีเรียในอาหารเหลว 5 ชนิดด้วยวิธี agar well diffusion พบว่า ส่วนใสของไอโซเลต DB071 ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงในอาหารสูตร T2 สามารถยับยั้งการเจริญเส้นใยของเชื้อราที่ทดสอบได้ทุกชนิด จากการศึกษาประสิทธิภาพของหัวเชื้อแบคทีเรียเอนโดไฟต์ในระดับโรงเรือนพบว่า แบคทีเรียจำนวน 3 ไอโซเลต ได้แก่ DB016, DB021 และ DB041 มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นสตรอว์เบอร์รี พบว่าเมื่อเติมแบคทีเรียร่วมกับวัสดุปลูกและปุ๋ยเคมี สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นสตรอว์เบอร์รีได้ดีกว่าชุดควบคุม เมื่อนำแบคทีเรียทั้ง 8 ไอโซเลต ไปวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน 16S rRNA สามารถระบุชนิดของแบคทีเรียได้ดังนี้ คือ Bacillus subtilis DB016, Bacillus siamensis DB051 และ DB071, Microbacterium enclense DB021, Pseudomonas aeruginosa DB065, Enterobacter quasiroggenkampii DB035, Enterobacter sp. DB041 และ DB044 การศึกษานี้เป็นการรายงานในระดับหลอดทดลองครั้งแรกของแบคทีเรียเอนโดไฟต์จากไหลสตรอว์เบอร์รีที่มีศักยภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ไอโซเลตที่มีศักยภาพดีที่สุดจะนำไปทดสอบประสิทธิภาพในระดับแปลงปลูกเพื่อลดความรุนแรงของโรคและช่วยเพิ่มผลิตของสตรอว์เบอร์รีตามหลักการการปฏิบัติทางการเกษตรที่ดี (GAP)