پديد آورندگان :
اميني حاجي آبادي، عليرضا اداره كل منابع طبيعي و آبخيزداري استان يزد، يزد، ايران , مصلح آراني، اصغر دانشگاه يزد - دانشكده منابع طبيعي و كويرشناسي - گروه محيط زيست، يزد، ايران , قاسمي، سميه دانشگاه يزد - دانشكده منابع طبيعي و كويرشناسي - گروه محيط زيست، يزد، ايران , راد، محمد هادي سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان يزد، يزد، ايران
كليدواژه :
ريزوسفر , آتريپلكس , اكسين , باكتري , شوري
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: افزايش روزافزون جمعيت جهان در كنار تغييرات اقليمي و تنش‌هاي محيطي، تامين غذاي كافي را با چالش جدي مواجه نموده است. شوري از جمله مهمترين تنش‌هاي موثر بر كاهش محصولات كشاورزي مي‌باشد. در سالهاي اخير، استفاده از راهكارهاي نوين براي توليد پايدار محصولات غذايي در شرايط تنش شوري مورد توجه قرار گرفته كه باكتري‌هاي محرك رشد ريزوسفري از جمله اين راهكارها مي‌باشد. با توجه به اهميت راهبردي گندم در تامين امنيت غذايي، اين پژوهش با هدف افزايش مقاومت به شوري گندم رقم نارين با استفاده از باكتري‌هاي محرك رشد مقاوم به شوري جداسازي شده از ريزوسفر چند گياه شورپسند خودروي استان يزد طراحي و اجرا گرديد.
مواد و روش‌ها: ويژگي‌هاي محرك رشد گياه از جمله توان توليد اكسين، سيدروفور، سيانيد هيدروژن، توان انحلال فسفات و مقاومت به شوري جدايه باكتري‌هاي جداسازي شده از ريزوسفر گياهان شورپسند آتريپلكس، اشنان، سنبله نمكي و شور گز از رويشگاه آنها در منطقه چاه‌افضل يزد بررسي گرديد. در ادامه، بذر گندم نارين با سه باكتري برتر از لحاظ ويژگي‌هاي محرك رشد گياه و مقاومت به شوري تلقيح و پس از كشت گلداني با آب با شوري‌هاي 4، 8 و 16 دسي زيمنس بر متر آبياري گرديد. پس از تكميل دوره رشد رويشي، محتواي يوني سديم، پتاسيم، كلسيم و فسفر در برگ و نيز برخي شاخص‌هاي رشد رويشي شامل طول ساقه، وزن خشك ساقه و ريشه و بيومس كل اندازه‌گيري شد.
يافته‌ها: باكتري‌هاي شناسايي شده شاملBacillus safensis، Bacillus pumilus و Zhihengliuella halotolerance داراي توان توليد اكسين، سيدروفور، سيانيد هيدروژن، 1- آمينـو سـيكلوپروپان -1- كربوكـسيليك اسيد دآميناز ACC) دآميناز) و توان انحلال فسفات بودند. بيشترين مقدار توليد اكسين در باكتري B. safensis معادل 72/29 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر، بيشترين مقدار توليد سيانيد هيدروژن در باكتري Z. halotolerans، بيشترين مقدار ACC دآميناز در جدايه باكتري B. pumilus به مقدار 8 ميكرومول آلفا-كتوبوتيرات بر ساعت بر ميلي‌گرم پروتئين و توانايي انحلال فسفات halotolerans Z. بيشتر از دو باكتري ديگر بود. نتيجه تجزيه برگ گندم نشان داد در سطوح مختلف تنش شوري، محتواي سديم افزايش و ساير ويژگي‌هاي اندازه‌گيري شده نسبت به شاهد كاهش يافت. استفاده از باكتري‌ها باعث كاهش محتواي سديم تا 142 درصد و افزايش محتواي پتاسيم، كلسيم و فسفر در برگ گندم تحت تنش شوري به ترتيب تا 70، 92 و 295 درصد نسبت به شاهد شد. همچنين طول و وزن خشك ساقه، وزن خشك ريشه و بيومس كل در تيمارهاي تحت تنش شوري تلقيح شده با جدايه باكتري‌ها به ترتيب تا 44، 56، 117 و 61 درصد نسبت به شاهد افزايش يافت.
نتيجه‌گيري: باكتري‌هاي محرك رشد گياه در اين آزمايش باعث بهبود معني‌دار مقاومت گندم رقم نارين به تنش شوري شد. B. safensis بيش از دو جدايه باكتري ديگر موجب ارتقاء شاخص‌هاي رشد رويشي گندم در شرايط تنش شوري گرديد. اين نتايج همچنين نشان داد كه ريزوسفر گياهان مرتعي شورپسند مي‌تواند منبع مناسبي براي جداسازي باكتري‌هاي مقاوم به شوري جهت بهبود مقاومت گندم به شوري باشد.
چكيده لاتين :
Introduction: Increasing world population, along with climate change and environmental stresses, has posed a serious challenge to adequate food supply. Salinity is one of the most important stresses affecting the reduction of agricultural products. In recent years, the use of new strategies for sustainable production of food products under salinity stress has been considered, including plant growth promoting rhizosphere bacteria. Due to the strategic importance of wheat in food security, this study was designed and conducted with the aim of increasing the salinity resistance of wheat (Var. Narin) using plant growth promoting rhizosphere bacteria isolated from the rhizosphere of several halophyte plants in Yazd province.
Materials and Methods: Plant growth promoting traits such as ability to produce auxin, siderophore, hydrogen cyanide, and phosphate solubility and salinity resistance of isolated bacteria from rhizosphere of halophyte plants (Atriplex lentiformis, Seidlitzea rosmarinus, Halostachys belangeriana and tamarix ramossima) in their habitats in Chahafzal in Yazd Province were investigated. Then, wheat seeds were inoculated with the best three bacteria in terms of plant growth-promoting traits and salinity resistance, and then was irrigated with water with salinities of 4, 8 and 16 ds/m. After the growth period, the ion content of sodium, potassium, calcium and phosphorus in the leaves as well as some vegetative growth indices including stem length, stem and root dry weight and total biomass were measured.
Results: The studied bacteria including Bacillus safensis, B. pumilus and Zhihengliuella halotolerans had the ability to produce auxin, siderophore, hydrogen cyanide, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase (ACC deaminase) and phosphate solubility. The highest amount of auxin production was measured in B. safensis (29.72 μg/ml) and the highest amount of hydrogen cyanide production and phosphate solubility was in Z. halotolerans. The highest amount of ACC deaminase was measured in B. pumilus (8 μmol of α-ketobutyrate h–1 mg–1 protein). The results of wheat leaf analysis showed that at salinity stress levels, sodium content increased and other measured items decreased compared to the control. The use of bacteria reduced the sodium content by 142 percentage and increased the content of potassium, calcium and phosphorus in wheat leaf under salinity stress by 70, 92 and 295 percentage, respectively, compared to the control. Also, stem length, stem dry weight, root dry weight and total biomass in treatments under salinity stress and inoculated with bacterial isolates increased to 44, 56, 117 and 61 percentage, respectively, compared to the control
Conclusions: Plant growth promoting rhizosphere bacteria in this experiment significantly improved the resistance of wheat to salinity stress. B. safensis, more than the other two bacterial isolates, improved the growth indices of wheat var. Narin under salinity stress. These results also show that the rhizosphere of halophytic rangeland plants can be a good source for the isolation of salinity-resistant bacteria to improve the resistance of wheat plants to salinity.
