اثر سودوموناس فلورسنت داراي فعاليت ACC دآميناز بر غلظت عناصر غذايي كم‌نياز، وزن ريشه و عملكرد بيولوژيك برنج (Oryza sativa L.) تحت تنش شوري

Effect of fluorescent pseudomonads with ACC deaminase activity on micronutrients concentration, root weight and biological yield of rice (Oryza sativa L.) under salinity stress

سابقه و هدف: شـوري خاك و آب آبياري از عمـده‌تـرين عوامـل محدودكننـده رشـد گياهان و توليد محصول در كشاورزي محسوب مي‌شود. شوري آب و خاك غالباً از طريق افزايش فشار اسمزي محلول خاك، سميت ويژه يون‌هايي چون سديم و كلر و همچنين عدم توازن تغذيه‌اي، رشد گياهان را محدود مي‌كند. علاوه بر اين، تنش شوري از طريق افزايش سطح هورمون اتيلن گياه موجب كاهش رشد ريشه و رشد عمومي گياه مي‌شود. يكي از سازوكارهاي مقابله با شوري، تلقيح بذر و يا ريشه گياهان زراعي با باكتري‌ها محرك رشد گياه مي‌باشد. مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسي تأثير چهار سويه از باكتري‌هاي سودوموناس فلورسنت بر غلظت عناصر غذايي كم‌نياز تحت شرايط آبياري با آب‌شور در برنج آزمايش گلداني به‌صورت فاكتوريل، در قالب طرح پايه كاملاً تصادفي در چهار تكرار انجام شد. فاكتور اول شامل پنج سطح شوري آب آبياري (0/7، 1/4، 2/8، 4/2، 5/6 دسي‌زيمنس بر ‌متر از منبع آب دريا) و فاكتور دوم شامل چهار زاد مايه (سودوموناس پوتيدا 4، سودوموناس پوتيدا 11، سودوموناس پوتيدا 108، سودوموناس فلورسنس 169) و يك تيمار بدون تلقيح بود. ريشه نشاء برنج رقم طارم پس از تلقيح با سويه‌هاي موردنظر در گلدان‌ها كاشته شدند. آبياري با تيمارهاي مختلف آب‌شور در طول دوره رشد گياه در حد اشباع انجام گرديد. جهت تعيين غلظت عناصر غذايي منگنز، آهن، روي و مس نمونه‌برگ تهيه شد. پس از برداشت دانه براي تعيين ميزان عناصر غذايي، نمونه بذر به آزمايشگاه منتقل گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد با افزايش شوري آب آبياري، غلظت كليه عناصر غذايي كم‌نياز در برگ و دانه برنج به‌طور معني‌داري كاهش يافت. تلقيح برنج با سويه‌هاي مختلف باكتري‌هاي سودوموناس فلورسنس و پوتيدا در شرايط آبياري با آب‌شور بر جذب عناصر غذايي كم‌نياز در برنج مؤثر بود و باعث افزايش معني‌دار غلظت اين عناصر نسبت به تيمارهاي تلقيح نشده گرديد. همچنين نتايج نشان داد كه اثر متقابل تلقيح باكتري و سطوح شوري بر غلظت مس و آهن برگ و همچنين بر غلظت مس و منگنز دانه در سطح احتمال يك درصد معني‌دار شد و در تمامي سطوح شوري، تيمارهاي تلقيح شده با سويه سودوموناس فلورسنس 169 بيشترين غلظت آهن برگ را دارا بود. نتيجه‌گيري: تلقيح برنج با سويه‌هاي مختلف باكتري‌هاي سودوموناس فلورسنس و پوتيدا در شرايط آبياري با آب‌شور در تخفيف اثرات شوري در شرايط گلداني مؤثر بود و باعث افزايش غلظت عناصر غذايي كم نياز نسبت به سطح بدون تلقيح گرديد. بنابراين در شرايط آبياري با آب شور مي‌توان از سويه‌هاي سودوموناس پوتيدا 11، سودوموناس پوتيدا 108، سودوموناس فلورسنس 169 به‌عنوان باكتري‌هاي محرك رشد گياه در كاهش اثرات شوري استفاده نمود.

Background and objectives: Soil and water salinity is the major limiting factors for plant growth and crop production. Water and soil salinity almost limit plant growth through increasing osmotic pressure, specific toxicity of some ions such as sodium and color, and nutritional imbalance. In addition to, salinity stress reduces root and plant growth via increasing hormone level. One of the strategies to deal with salinity is inoculation of seeds with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Background and objectives: Soil and water salinity is the major limiting factors for plant growth and crop production. Water and soil salinity almost limit plant growth through increasing osmotic pressure, specific toxicity of some ions such as sodium and color, and nutritional imbalance. In addition to, salinity stress reduces root and plant growth via increasing hormone level. One of the strategies to deal with salinity is inoculation of seeds with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Materials and methods: The effect of four strains of Fluorescent pseudomonads on uptake of micronutrients in rice was studied under saline irrigation. Greenhouse tests were performed as factorial experiment in a completely randomized design with four replications. First factor was salinity water in five levels (0.7, 1.4, 2.8, 4.2 and 5.6 ds/m originated from sea water) and the second factor was pseudomonads strains (Pseudomonas putida 4, 11 and 108, and Pseudomonas fluorescens 169 and a non-inoculated control). Root of rice (cv. Tarom) transplants was inoculated with mentined strains before planting in pots. During growth period, the pots were irrigated with the abovementioned saline water upto saturation point. In the flowering stage, flag leaf samples were collected to determine Manganese, Iron, Zinc and copper concentration. The content of micronutrients in seed samples was also measured. Results: The results showed that increasing the salinity level significantly reduced all microelements contents in the leaf and seed. Rice inoculation with different strains of P. fluorescens and P. putida affected on nutrients concentrations under saline irrigation and it increased content of the elements compared to control. Also, the interaction of Pseudomonas strain × salinity level had a significant effect on copper and iron concentration in leaf, and copper and Manganese concentration in seed (P < 0.01). At all salinity levels, maximum iron concentration observed by inoculation of roots with P.fluorescent 169. Conclusion: Inoculation of rice with various strains of bacteria Fluorescent pseudomonads and putida affected the concentration of micronutrients under saline water irrigation in rice and caused to increase these elements more than control. Therefore, in saline conditions, using strains of Fluorescent Pseudomonas can be growth up of rice plant.