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Levels of ACC and related compounds in exudate and extracts of canola seeds treated with ACC deaminase-containing plant growth-promoting bacteria

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Abstract:

It was previously proposed that plant growth-promoting bacteria that possess 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase could utilize ACC that is present in the exudate of germinating canola seeds. The uptake and cleavage of ACC by these bacteria would lower the level of ACC, and thus ethylene within the plant, and reduce the extent of its inhibition on root elongation. To test part of the above mentioned model, ACC levels were monitored in canola seed tissues and exudate during germination. Lower amounts of ACC were present in the exudate and tissues of seeds treated with the plant growth-promoting bacterium Enterobacter cloacae CAL3, than in control seeds treated with MgSO4. The ACC-related compounds, α- and -aminobutyric acids, both known to stimulate ethylene production, were also measured in the canola seed exudate and tissues. Approximately the same levels of α-aminobutyric acid were present in the exudates of the bacterium-treated seeds and the control seeds, but the amount of α-aminobutyric acid was lower in the tissues of the bacterium-treated seeds than in the control seeds. Smaller quantities of -aminobutyric acid were seen in both the exudate and tissues of the E. cloacae CAL3-treated seeds than in the control seeds.Key words: ACC ethylene, canola, seed extract, seed exudate, plant growth-promoting bacteria.

Il fut proposé précédemment que des bactéries activant la croissance des plantes et possèdant l'enzyme acide 1-aminocyclopropane-1-carboxylique (ACC) désaminase pouvaient utiliser l'ACC présent dans les exsudats de graines de canola en germination. La consommation et le clivage de l'ACC par ces bactéries abaisseraient les niveaux d'ACC, et du même coup ceux d'éthylène, à l'intérieur de la plante, atténuant ainsi son inhibition sur l'élongation des racines. Afin d'éprouver un portion du modèle proposé ci-dessus, les niveaux d'ACC furent mesurés dans des tissus et des exsudats de graines de canola pendant la germination. Des quantités plus faibles d'ACC étaient présentes dans les exsudats et les tissus de graines traitées avec une bactérie activant la croissance des plantes, Enterobacter cloacae CAL3, que dans des graines témoins traitées avec du MgS04. Les composés apparentés à l'ACC, le acides α- et -aminobutyriques, tous deux reconnus pour stimuler la production d'éthylène, furent également mesurés dans les exsudats et les tissus de graines de canola. Environ les même niveaux d'acide α-aminobutyrique étaient présents dans les exsudats des graines traitées avec des bactéries et des graines témoins, alors que la quantité d'acide α-aminobutyrique était plus basse dans les tissus de graines traitées avec des bactéries par rapport aux graines témoins. Des quantités inférieures d'acide -aminobutyrique ont été détectées autant dans les exsudats que dans les tissus de graines traitées avec Enterobacter cloacae CAL3 par rapport aux graines témoins.Mots cles : ACC éthylène, canola, extrait des graines, exsudats des graines, bactéries activant la croissance des plantes.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: ACC ethylene; canola; plant growth-promoting bacteria; seed extract; seed exudate

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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