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Department of Biology
Institute for Plant Science and Microbiology
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Biodiversity & Ecology

Research Article    Open Access 

A survey for plant-growth-promoting rhizo-bacteria and symbionts associated with crop plants in the Okavango region of Southern Africa


Jann Grönemeyer, Dirk Berkelmann, Tabo Mubyana-John, Daniel Haiyambo, Percy Chimwamurombe, Bruce Kasaona, Thomas Hurek & Barbara Reinhold-Hurek*

Article first published online: 31 December 2013

DOI: 10.7809/b-e.00282

*Corresponding author contact: breinhold@uni-bremen.de

Biodiversity & Ecology  (Biodivers. Ecol.)

Special Volume: Environmental Assessments in the Okavango Region,
edited by Jens Oldeland, Cynthia Erb, Manfred Finckh & Norbert Jürgens
Volume 5, pages 287–294, Dec 13
  PDF  (3.1 MB)

Keywords: bambara groundnut; cowpea; nodule; Pennisetum glaucum; phosphate solubilizing bacteria; Rhizobium; sorghum

English

Abstract: Regions in the Okavango catchment and delta such as highlands of Angola, the Kavango region of Namibia, and the Okavango Delta region of Botswana, although rich in plant diversity and density, have not produced significant yields when cropped by small scale farmers in the region. This phenomenon may be due to many factors among which is low nitrogen and other crop nutrients availability. This region due to its richness in flora may harbour bacteria which play a major role in plant nutrient availability. However, some of these rhizobacteria can be isolated and re-inoculated on crop plants to improve crop yields. Thus a survey on root nodulation of local pulses such as Vigna unguiculata, V. subterranea, and Phaseolus vulgaris, in the Chitembo area of Angola and the Kavango region of Namibia was carried out. Nodulated plants and putatively symbiotic bacteria were detected from a range of sites for all species. In Namibia, isolation of putative plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPRs) was done on cereal crops and from other indigenous plants on farmland and from pristine areas. In Botswana, phosphate solubilizing bacteria were isolated from the roots of grasses in the floodplains and assayed for their ability to solubilize soil phosphate with the intention of using them to increase yields in sorghum (Sorghum vulgare). In total, 46 bacterial strains were isolated from nodules of legumes from Namibia, while 37 strains were isolated from Angola. Additionally, 32 strains of plant associated rhizobacteria were obtained from cereals or natural plants from the Kavango region in Namibia, and further ten isolates were selected from the Seronga region in Botswana. The large number of bacteria generated by this survey may contain some bacteria that may promote plant growth and improve soil fertility.

Portuguese

Título: Pesquisa sobre rizobactérias promotoras do crecimento de plantas e simbiontes associados com cereais, na região do Okavango no sul da África

Palavras-chave: Amendoim bambara; bactérias de solubilização de fosfato; feijão-caupi; milheto; nódulo Rhizobium; Pennisetum glaucum; sorgo

Resumo: Regiões na bacia e no delta do Okavango, como os planaltos de Angola, a região de Kavango da Namíbia e a região do delta do Okavango de Botsuana, embora ricas em diversidade e densidade de plantas, não produziram safras significativas quando cultivadas por agricultores de pequena escala na região. Este fenômeno pode ser devido a vários fatores, entre os quais a baixa disponibilidade de nitrogênio e outros nutrientes agrícolas. Essa região, devido à sua riqueza em flora, pode abrigar bactérias que desempenham um papel importante na disponibilidade de nutrientes nas plantas. No entanto, algumas destas rizobactérias podem ser isoladas e reinoculadas em culturas para melhorar seu rendimento. Assim, foi realizado um estudo sobre a nodulação das raízes de plantas locais, como a “Vigna unguiculata”, “V. subterranea” e “Phaseolus vulgaris”, em Chitembo na área Angolana e no Kavango na região da Namíbia. Plantas noduladas e bactérias putativamente simbióticas foram detectadas a partir de uma variedade de locais para todas as espécies. Na Namíbia, o isolamento de rizobactérias putativas promotoras do crescimento de plantas (PGPRs ) foi feito em culturas de cereais e de outras plantas indígenas em terras agrícolas e em áreas intocadas. Em Botsuana, bactérias solubilizadoras de fosfato foram isoladas das raízes de gramíneas nas várzeas e analizadas por sua capacidade de solubilizar fosfato do solo, com a intenção de usá-las para aumentar a produtividade na cultura do sorgo (Sorghum vulgare). No total, 46 cepas de bactérias foram isoladas de nódulos de leguminosas na Namíbia, enquanto 37 foram isoladas em Angola. Além disso, 32 cepas de plantas associadas a rizobactérias foram obtidas a partir de cereais ou plantas naturais da região de Kavango na Namíbia e outras 10 cepas isoladas foram selecionadas da região de Seronga em Botsuana. O grande número de bactérias geradas por essa pesquisa pode conter algumas bactérias que podem promover o crescimento das plantas e melhorar a fertilidade do solo.

Suggested citation:
Grönemeyer, J., Berkelmann, D., Mubyana-John, T., Haiyambo, D., Chimwamurombe, P., Kasaona, B., Hurek, T., Reinhold-Hurek, B. (2013): A survey for plant-growth-promoting rhizo-bacteria and symbionts associated with crop plants in the Okavango region of Southern Africa. – In: Oldeland, J., Erb, C., Finckh, M., Jürgens, N. [Eds.]: Environmental Assessments in the Okavango Region. – Biodiversity & Ecology 5: 287–294. DOI: 10.7809/b-e.00282.