การเจริญเติบโตของผักกาดหอมที่ถูกกระตุ้นด้วยสารอินโดล-3-แอซีติกแอซิด จากไซยาโนแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินแปลงนา
คำสำคัญ:
ไซยาโนแบคทีเรีย, อินโดล-3-แอซีติก แอซิด, ผักกาดหอมบทคัดย่อ
ไซยาโนแบคทีเรียที่มีความสามารถสูงในการผลิต indole-3-acetic acid (IAA) สามารถนำไปใช้เป็นปุ๋ยชีวภาพเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชได้ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการคัดแยกและจัดจำแนกไซยาโนแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตฮอร์โมน IAA รวมทั้งศึกษาผลของไซยาโนแบคทีเรียที่มีต่อการเจริญเติบโตของผักกาดหอม การศึกษาเริ่มจาก 1) คัดแยกไซยาโนแบคทีเรียจากดินแปลงนาจำนวน 5 แปลง ในจังหวัดนครปฐม กาญจนบุรีและสุพรรณบุรี โดยใช้อาหาร blue-green algae nitrogen-free medium (BGA) 2) ศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและจัดจำแนกชนิดไซยาโนแบคทีเรีย ด้วยวิธีทางชีวโมเลกุลโดยใช้ยีน 16S rRNA และการทำแผนภูมิต้นไม้ 3) ทดสอบประสิทธิภาพการผลิต IAA ในอาหาร BGA ที่มีการเติมและไม่เติมกรดอะมิโนทริปโตเฟน เป็นระยะเวลา 7, 14, 21 และ 28 วัน วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (CRD) จำนวน 3 ซ้ำ ประกอบด้วยเชื้อไซยาโนแบคทีเรีย 10 ไอโซเลต 4) ทดสอบประสิทธิภาพของไซยาโนแบคทีเรียในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของผักกาดหอม ประสิทธิภาพการผลิต IAA ที่สูง ถูกคัดเลือกมาทดสอบในกระถาง มีการวางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (CRD) ประกอบด้วย 4 ตำรับการทดลอง จำนวน 5 ซ้ำ คือ ตำรับที่ 1 ไม่ใส่ปุ๋ย (control), ตำรับที่ 2 ใส่ปุ๋ยเคมี 100 เปอร์เซ็นต์ ตำรับที่ 3 ใส่ปุ๋ยเคมี 50 เปอร์เซ็นต์ และไซยาโนแบคทีเรีย และตำรับที่ 4 ใส่เฉพาะไซยาโนแบคทีเรีย ผลการทดลองพบว่าสามารถคัดแยกไซยาโนแบคทีเรีย ได้ทั้งหมด 10 ไอโซเลต แต่ละไอโซเลตสามารถผลิต IAA ได้แตกต่างกัน (0.57 - 1.55 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร) โดย Nostoc sp. มีการผลิต IAA สูงสุดเท่ากับ 1.55 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ที่ 21 วัน เมื่อเลี้ยงในอาหาร BGA ที่ใส่กรดอะมิโนทริปโตเฟน การใส่ปุ๋ยเคมี 50 เปอร์เซ็นต์ร่วมกับไซยาโนแบคทีเรีย Nostoc sp. (TL02) ไม่มีผลทำให้ความสูงต้น น้ำหนักสดและน้ำหนักแห้งของต้น ในผักกาดหอมทั้ง 3 สายพันธุ์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ในขณะที่ ความยาวรากของสายพันธุ์กรีนคอสมีค่าสูงสุดอย่างมีนัยสำคัญ (11.00 เซนติเมตร) ขณะที่ น้ำหนักแห้งของรากกรีนโอ๊ค กรีนคอส และบัตเตอร์เฮดมีค่าสูงที่สุดเช่นกัน (3.44, 10.64 และ 3.84 กรัม ตามลำดับ) ดังนั้น Nostoc sp. (TL02) ที่คัดแยกได้มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมให้รากผักสลัดเจริญเติบโตได้ดีขึ้นโดยกลไกของการผลิตฮอร์โมนพืชและอาจพัฒนาเป็นปุ๋ยชีวภาพทางเลือกร่วมกับปุ๋ยเคมีได้
References
กองวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร กรมวิชาการเกษตร. 2564. การใช้ปุ๋ยตามค่าวิเคราะห์ดินในการผลิตพืชผักที่ปลูกเพื่อรับประทานต้นและใบ. (ระบบออนไลน์). แหล่งข้อมูล: www.doa.go.th/ac/phetchaburi/wp-content/uploads/2023/02 (15 เมษายน 2566).
วิภา จึงจตุพรชัย. 2561. ไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่าย:พันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลและเทคโนโลยีชีวภาพ. อมรินทร์
พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง จำกัด (มหาชน), กรุงเทพมหานคร. 160 หน้า.
ศรัญญา บัวกระสินธุ์, นวลกมล อำนวยสิน, สุธีรา ลิมปิพิชัย และสุเปญญา จิตตพันธ์. 2559. การชักนำการเจริญเติบโตของกรีนโอ๊ค (Lactuca sativa var. crispa L.) ด้วยไซยาโนแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจนได้โดยใช้คลื่นความถี่สูง. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ. 39(2):171-182.
อริสรา ผาสุข. 2562. การเจริญเติบโต การสะสมและการลดปริมาณไนเตรทในผักสลัดที่ปลูกด้วยระบบไฮโดรโปนิกส์แบบDRFT. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, มหาสารคาม. 107 หน้า.
อานนท์ ทัศนานนท์ชัย. 2558. การใช้ประโยชน์ไซยาโนแบคทีเรียบางชนิดที่สร้างเฮทเทอโรซีสต์เพื่อเป็นแหล่งไนโตรเจนสำหรับปลูกข้าวพันธุ์ กข 31. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, นครปฐม. 85 หน้า.
Angulo, J., M.M. Martínez-Salgado, R. Ortega-Blu and P. Fincheira. 2020. Combined effects of chemical fertilization and microbial inoculant on nutrient use efficiency and soil quality indicators. Scientia Agropecuaria 11(3):375-380.
Chandra, R. and V. Kumar. 2017. Phytoremediation: A Green sustainable technology for industrial waste management. pp 1-42. In: R. Chandra, N.K. Dubey and V. Kumar (Eds.). Phytoremediation of Environmental Pollutants. CRC Press, Boca Raton.
Datta, C. and P.S. Basu. 2000. Indole acetic acid production by a Rhizobium species from root nodules of a leguminous shrub, Cajanus cajan. Microbiological Research 155(2):123-127.
Ehmann, A. 1977. The Van Urk-Salkowski reagent—a sensitive and specific chromogenic reagent for silica gel thin-layer chromatographic detection and identification of indole derivatives. Journal of Chromatography A 132:267-276.
Hussain, A., S.T. Shah, H. Rahman, M. Irshad and A. Iqbal. 2015. Effect of IAA on in vitro growth and colonization on of Nostoc in plant roots. Frontiers in Plant Science 6(46):1-9.
Kim, M.J., Y. Moon, D.A. Kopsell and S. Park. 2016. Nutritional value of Crisphead ‘Iceberg’ and Romaine lettuces (Lactuca sativa L.). Journal of Agricultural Science 8(11):1. doi:10.5539/jas.v8n11p1.
Knema team. 2021. The production of lettuce and chicory in Thailand. (Online). Available Source:https://knoema.com/data/thailand+agriculture-indicators-production+lettuce-and-chicory (November 9, 2023)
Macherey-Nagel GmbH & Co. KG. 2010. Genomic DNA from tissue user manual. User manual. (Online): Available Source:https://www.mediray.co.nz/media/16169/om_machereynagel_dna_mn740952_
genomicdnatissue_r11.pdf (Apil 2, 2023).
Mohsen, A.A.M., A.S.A. Salama and F.M.A. El-Saadony. 2016. The effect of foliar spray with cyanobacterial extracts on growth, yield and quality of lettuce plants (Lactuca sativa L.). Middle East Journal of Agriculture Research 5(1):90-96.
Randa, M., Z. Ahlam, A.M. Mehesen, E.H. Ashour and A.H. Afify. 2021. Characterization of soil indigenous cyanobacterial strains and bioactivity assessment. Journal of Agricultural Chemistry and Biotechnology 12 (11):195-199.
R Core Team. 2018. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna. (Online): Available Source:https://www.R-project.org (October 2, 2023).
Sergeeva, E., A. Liaimer and B. Bergman. 2002. Evidence for production of the phytohormone indole-3-acetic acid by cyanobacteria. Planta 215: 229-238
Song, X., J. Zhang, C. Peng and D. Li. 2021. Replacing nitrogen fertilizer with nitrogen-fixing cyanobacteria reduced nitrogen leaching in red soil paddy fields. Agriculture, Ecosystems and Environment 312: 107320. doi:10.1016/j.agee.2021.107320.
Stanier, R.Y. and G. Cohen-Bazire. 1977. Phototrophic prokaryotes: The Cyanobacteria. Annual Reviews in Microbiology 31:225-274.
Tamura, K., G. Stecher, D. Peterson, A. Filipski and S. Kumar. 2013. MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution 30(12:) 2725-2729.
Wang, B., J. Chu, T. Yu and J. Li. 2015. Tryptophan-independent auxin biosynthesis contributes to early embryogenesis in Arabidopsis. Biological Sciences 112 (15):4821-4826.
