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Effective biofertilizer trichoderma spp. isolates with enzymatic activity and metabolites enhancing plant growth
(Research square, 2022) Reghmit, Abdenacer; Benzina-tihar, Farida; Djeziri, Mourad; Hadjouti, Rima; Oukali, Zahia; Sahir-Halouane, Fatma
Trichoderma species have been widely recognized as biofertilizer fungi for their ability to produce phytohormones and enhancing plant growth. In our current study, fifteen strains of Trichoderma spp (T1- T15) were screened for their capacity to produce phytohormones and metabolites eliciting plant growth. The stains were previously isolated from olive rhizosphere soil in northern Algeria. Plant growth promoting (PGP) potential of Trichoderma spp. was evaluated in-vitro through the production of phosphatases, iron chelators (siderophores), cyanhydric acid (HCN) and ammonia (NH3). Besides, Plant growth phytohormones such as gibberellic acid and indole-3-acetic acid (IAA) were assessed quantitatively by a colorimetric assay. Results showed an effective potential of Trichoderma isolates in PGP biomolecules production. Importantly, qualitative estimation of phosphate solubilization indicates that T10 gave the highest P-solubilization on medium Pikovskaya’s with a solubilization index (SI) of 3, whereas, the high capacity nitrogen-fixing was related to T8. In other hand, quantitative analysis of IAA and gibberellic acid revealed a production varying between (1.30 µg mL − 1 − 21.15 µg mL − 1 ) and (0.53µg/ml − 7.87µg/ml), respectively, the highest amount of both phytohormones was obtained by T11 isolate. Indeed, analysis of ethyl acetate extracts of T11 isolate by high-performance liquid chromatography (HPLC) revealed a high amount (71.19 mgL − 1 ) of IAA. Overall, Results showed clearly that isolate T11 has promising plant growth promoting properties. Hence, this native Trichoderma isolate (T11) identified as Trichoderma harzianum strain (OL587563) could be used later as biofertilizer for sustainable olive crop agriculture
Enhancing agriculture recovery of Phaseolus vulgaris L. and Cucurbita pepo L. with Olea europaea L. plant growth promoting rhizobacteria
(CSIRO, 2022) Hadjouti, Rima; Mohand Kaci, H.; Benzina, F.; Furze, J.N.
The rhizosphere is an environment created by interactions between root exudates and microorganisms. Interactions are beneficial due to certain components having a plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) effect. Aims. This study consists of the isolation, screening of PGPR from the rhizosphere of Olea europaea L. of a Mediterranean climatic region in Algeria and the study of their effects on growth of two agronomic vegetables Phaseolus vulgaris L. and Cucurbita pepo L. Methods. Based on their ability to produce the PGPR molecules indole-3- acetic acid (IAA), phosphatase and siderophores, three rhizobacteria (S25, S75, and S79) were chosen for in vivo tests and capacity to produce the cell wall degrading enzymes chitinase, lipase, protease, glucanase, cellulase, and and phospholipase. They were also examined using scanning electron microscopy (SEM) and analysed using matrix-assisted laser desorption/ionisation time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) for identification. Key results. Bacterial strains identified as Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis were able to enhance significantly germination of the two vegetables at P < 0.001. Vegetative parameters of C. pepo were significantly affected by the bacterial inoculation. We noted increases in stem length (P < 0.05), number of flowers (P < 0.01), and root length (P < 0.001). Conclusion. The bacterial isolates of this study provide biological options in treatments originating from alternate hosts. Implications. They provide hope for companion/intercrop planting schemes, leading to optimisation of agricultural yields in agroecological blends.
Isolement de rhizobactéries promotrices de la croissance végétale et étude de leur effet sur quelques plantes cultivées : essais de production de phytohormones
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Hadjouti, Rima; Mohand Kaci, Hakima(Directeur de thèse)
Les bactéries promotrices de la croissance des plantes (PGPR) occupent une place cruciale dans le domaine agricole, grâce à leurs capacités à stimuler la croissance des cultures et à protéger les plantes contre les pathogènes. Cette thèse a étudié des rhizobactéries isolées de la rhizosphère d'oliviers dans différentes régions d'Algérie pour évaluer leur potentiel comme biofertilisants et agents de bioprotection, visant ainsi à réduire l'usage d'intrants chimiques. Les isolats ont été collectés dans le sol rhizosphérique, le rhizoplan et l'endorhizosphère, et leur analyse a révélé une grande diversité de PGPR. Plus de la moitié des souches se sont montrées capables de solubiliser le phosphate, de fixer l'azote atmosphérique et de produire de l'ammoniac, tandis que certaines ont sécrété des phytohormones comme l'acide indole-acétique. D'autres souches se sont distinguées par des mécanismes de protection des plantes, notamment la production de sidérophores et d'enzymes antifongiques (chitinases, glucanases et protéases). Des essais in vitro ont montré que plusieurs souches avaient un effet inhibiteur contre les pathogènes Verticillium albo-atrum, Alternaria alternata, et Clavibacter sp. Les tests d'antagonisme indiquent que les souches R2 et R3 présentent les effets les plus marqués contre Clavibacter, et que les souches R3 et R4 inhibent fortement Alternaria alternata et Verticillium albo-atrum. De plus, l'analyse statistique révèle que les métabolites de certaines souches montrent une efficacité significative (P < 0,001), indépendamment de leur concentration, notamment sur Alternaria alternata. Sur la base de ces résultats, six souches ont été sélectionnées pour des essais in vivo afin d'évaluer leur capacité à stimuler la croissance de certaines plantes. Les résultats montrent une amélioration notable de la germination des graines, particulièrement pour la courgette et le haricot vert, où les taux de germination ont atteint 100 % pour certaines souches dès le troisième jour. Les rhizobactéries testées ont également montré des effets variables sur la croissance végétative, en augmentant la longueur des tiges et des racines ainsi que le nombre de feuilles selon les cultures. Dans le cas des courgettes, la souche R4 s'est distinguée par son effet sur la longueur des tiges, tandis que pour le haricot vert, les souches R3, R4 et R6 ont stimulé la production foliaire de manière significative. En termes de paramètres physicochimiques, certaines souches ont augmenté la teneur en eau et le contenu pigmentaire des feuilles. En ce qui concerne l'azote total, les souches R5 et R2 ont montré des résultats particulièrement intéressants pour le haricot vert et la courgette, respectivement. Ces résultats indiquent le potentiel de ces souches à améliorer non seulement la croissance, mais aussi la qualité nutritive des plantes. Parmi les souches étudiées, Bacillus HB2 a été retenue pour un essai de bioformulation, qui a permis de produire une poudre sèche stable, conservant la viabilité des bactéries. Les tests d'antagonisme de cette souche contre Fusarium oxysporum ont confirmé sa capacité à inhiber la croissance mycélienne de ce champignon même sous forme bioformulée. Ces résultats suggèrent la possibilité d'utiliser ces rhizobactéries ou leurs métabolites dans la production de biofertilisants et de bioprotecteurs, réduisant ainsi les besoins en engrais chimiques et en produits phytosanitaires. Les perspectives futures incluent l'exploration d'autres formulations biologiques et l'évaluation des performances de ces souches dans des conditions abiotiques extrêmes ou de stress biotique
Isolement de rhizobactéries promotrices de la croissance végétale et étude de leur effet sur quelques plantes cultivées : essais de production de phytohormones
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Hadjouti, Rima; Mohand Kaci, Hakima(Directeur de thèse)
Les bactéries promotrices de la croissance des plantes (PGPR) occupent une place cruciale dans le domaine agricole, grâce à leurs capacités à stimuler la croissance des cultures et à protéger les plantes contre les pathogènes. Cette thèse a étudié des rhizobactéries isolées de la rhizosphère d'oliviers dans différentes régions d'Algérie pour évaluer leur potentiel comme biofertilisants et agents de bioprotection, visant ainsi à réduire l'usage d'intrants chimiques. Les isolats ont été collectés dans le sol rhizosphérique, le rhizoplan et l'endorhizosphère, et leur analyse a révélé une grande diversité de PGPR. Plus de la moitié des souches se sont montrées capables de solubiliser le phosphate, de fixer l'azote atmosphérique et de produire de l'ammoniac, tandis que certaines ont sécrété des phytohormones comme l'acide indole-acétique. D'autres souches se sont distinguées par des mécanismes de protection des plantes, notamment la production de sidérophores et d'enzymes antifongiques (chitinases, glucanases et protéases). Des essais in vitro ont montré que plusieurs souches avaient un effet inhibiteur contre les pathogènes Verticillium albo-atrum, Alternaria alternata, et Clavibacter sp. Les tests d'antagonisme indiquent que les souches R2 et R3 présentent les effets les plus marqués contre Clavibacter, et que les souches R3 et R4 inhibent fortement Alternaria alternata et Verticillium albo-atrum. De plus, l'analyse statistique révèle que les métabolites de certaines souches montrent une efficacité significative (P < 0,001), indépendamment de leur concentration, notamment sur Alternaria alternata. Sur la base de ces résultats, six souches ont été sélectionnées pour des essais in vivo afin d'évaluer leur capacité à stimuler la croissance de certaines plantes. Les résultats montrent une amélioration notable de la germination des graines, particulièrement pour la courgette et le haricot vert, où les taux de germination ont atteint 100 % pour certaines souches dès le troisième jour. Les rhizobactéries testées ont également montré des effets variables sur la croissance végétative, en augmentant la longueur des tiges et des racines ainsi que le nombre de feuilles selon les cultures. Dans le cas des courgettes, la souche R4 s'est distinguée par son effet sur la longueur des tiges, tandis que pour le haricot vert, les souches R3, R4 et R6 ont stimulé la production foliaire de manière significative. En termes de paramètres physicochimiques, certaines souches ont augmenté la teneur en eau et le contenu pigmentaire des feuilles. En ce qui concerne l'azote total, les souches R5 et R2 ont montré des résultats particulièrement intéressants pour le haricot vert et la courgette, respectivement. Ces résultats indiquent le potentiel de ces souches à améliorer non seulement la croissance, mais aussi la qualité nutritive des plantes. Parmi les souches étudiées, Bacillus HB2 a été retenue pour un essai de bioformulation, qui a permis de produire une poudre sèche stable, conservant la viabilité des bactéries. Les tests d'antagonisme de cette souche contre Fusarium oxysporum ont confirmé sa capacité à inhiber la croissance mycélienne de ce champignon même sous forme bioformulée. Ces résultats suggèrent la possibilité d'utiliser ces rhizobactéries ou leurs métabolites dans la production de biofertilisants et de bioprotecteurs, réduisant ainsi les besoins en engrais chimiques et en produits phytosanitaires. Les perspectives futures incluent l'exploration d'autres formulations biologiques et l'évaluation des performances de ces souches dans des conditions abiotiques extrêmes ou de stress biotique