Inoculation of plant growth promoting rhizobia in Sudan grass (Sorghum × sudanense (Piper) Stapf cv. Sudanense) and millet (Pennisetum glaucum (L.) R.Br. cv. BRS1501)

Abstract

Rhizobia are able to increase yield of non-leguminous species through production of phyto-stimulating substances. This study aimed to evaluate the inoculation effect of rhizobia UFRGS Lc348 and VP16 on millet and Sudan grass yield and germination, and verify the enrichment effect of culture medium with tryptophan, which leads on the rhizobium/plant interaction. Experiments in vitro and greenhouse conditions were conducted. In millet, the inoculation with VP16 grown in culture medium with or without tryptophan induces greater length of hypocotyl and epicotyl under in vitro conditions. UFRGS Lc348 treatment induces longer hypocotyls of millet under in vitro conditions. No effects were observed with the millet inoculation in greenhouse. In Sudan grass, inoculation with VP16 enriched with tryptophan increased dry matter in shoots of adult plants. In millet seedlings had achieved an increasing in elongation in vitro conditions, which could represent an adaptive advantage in the search for water and nutrients in the rhizospheric environment during the initial growth of millet. Similarly, if verified in field conditions, Sudan grass had achieved an increasing in greenhouse conditions with the inoculation of tryptophan-enriched VP16, which could be correlated with a significant gain in crop yield. Therefore, these relationships between tryptophan-enriched VP16 and Sudan grass should be verified in subsequent studies under field conditions.

Rizobios son capaces de influir en el rendimiento de las especies no leguminosas través de la producción de sustancias fitoestimulantes. El objetivo de este estudio fue el de estudiar el efecto de la inoculación de rizobios UFRGS Lc348 y VP16 sobre la germinación y el rendimiento de millo y pasto Sudán, así como verificar si el enriquecimiento del medio de cultivo con triptófano interfiere en la interacción rizobio/planta. Para este fin se llevaron a cabo experimentos in vitro y bajo condiciones de invernadero. En el experimento con millo en condiciones in vitro, la inoculación con VP16 cultivado en medio enriquecido o no enriquecido con triptófano induce una mayor extensión de hipocótilo y epicótilo. El tratamiento UFRGS Lc348 induce una mayor extensión de hipocótilo en plantas de millo. En plantas adultas de millo no hubo efecto de la inoculación. En pasto Sudán, la inoculación de VP16 enriquecida con triptófano aumentó la masa seca de las plantas adultas. Los aumentos de elongación de plántulas de millo en condiciones in vitro pueden representar una ventaja adaptativa en la búsqueda de agua y nutrientes en el ambiente rizosférico durante el crecimiento inicial del millo. De manera similar, si se verifica en condiciones de campo, el incremento de pasto Sudán observado en condiciones de invernadero con la inoculación de VP16 enriquecido con triptófano, esto puede significar una ganancia significativa en el rendimiento del cultivo. Por lo tanto, estas relaciones entre VP16 enriquecido con triptófano y pasto Sudán deben ser verificadas en estudios posteriores en condiciones de campo.