ارزيابي ويژگي‌هاي محرك رشدي استرپتومايسس‌هاي خاك و كاربرد بالقوه آن‌ها در بهبود رشد اوليه ذرت و جذب فسفر

Evaluation of soil Streptomyces sp. plant growth promotion traits and potential application in enhancing early maize growth and P uptake

توانمندي اكتينومايست‌ها در انحلال فسفات در آخر مورد توجه قرار گرفته است ولي مكانيسم و اثر تركيبات موجود در محيط بر اين فرايند مشخص نيست. در اين پژوهش 7 جدايه اكتينومايست شناسايي و فعاليت انحلال فسفات، تجزيه فيتات، توليد سيدروفور، ايندول استيك اسيد (IAA) و هيدروژن سيانيد آن‌ها بررسي گرديد. به‌علاوه آزمايشي گلداني به‌منظور ارزيابي قابليت محرك رشدي جدايه‌هاي نام‌برده بر گياه ذرت نيز انجام پذيرفت. نتايج به‌دست آمده از اين پژوهش نشان داد كه جدايه‌هاي منتخب فقط زماني قادر به انحلال تري‌كلسيم فسفات بودند كه محيط سنتتيك مورد استفاده (SMM جامد) شامل نيترات‌آمونيوم بودند. همچنين فعاليت انحلال تري‌كلسيم‌فسفات در محيط مايع نيز از 216-11 ميكروگرم در ميلي‌ليتر در محيط شامل نيترات‌آمونيوم بود و انحلال فسفات به‌شدت با كاهش pH محيط همبستگي داشت. توانمندي تجزيه فيتات (95-7/1 درصد) و توليد ايندول استيك اسيد (81/27-26/6 ميكروگرم در ميلي‌ليتر) و سيدروفور (نسبت هاله به كلوني 45/2-24/1) در همه جدايه‌ها وجود داشت اما هيچ‌يك از جدايه‌ها توان توليد هيدروژن سيانيد را نداشتند. تفاوت معني‌داري در ارتفاع اندام هوايي، وزن خشك و جذب فسفر (05/0P < ) در گياهان تلقيح‌شده با جدايه‌هاي استرپتومايسس نسبت به گياهان شاهد تلقيح‌نشده وجود داشت. جدايه استرپتومايسس سويه 47 بيش‌ترين توان را در بهبود رشد گياه داشت در حالي‌كه گياهان تلقيح‌شده با جدايه استرپتومايسس سويه 50 مقدار جذب فسفر بيش‌تري را از خود نشان دادند. هر دو جدايه را مي‌توان به‌عنوان مايه تلقيح‌هاي بالقوه براي افزايش رشد و جذب فسفر در مراحل اوليه رشد ذرت در نظر گرفت.

The phosphate solubilization capability of actinomycetes has recently attracted interest but the mechanism and medium composition effect involved in this process was not clarified. Seven actinomycete isolates were characterized and their phosphate solubilizing activity, phytate degradation, siderophores, indole acetic acid (IAA) and hydrogen cyanide (HCN) production were investigated. Additionally, all isolates were evaluated as plant growth promoters to maize in pot experiment. Our results showed that the selected isolates were able to solubilize tri-calcium phosphate (TCP) only when synthetic minimum medium (SMM-agar) was supplemented with ammonium nitrate. Similarly, TCP solubilizing activity in liquid cultures was also observed (from 11 to 216 µgml-1) when medium was supplemented with ammonium nitrate and this behavior was strongly associated with a pH reduction. Phytate degradation (1.7-95%), indole acetic acid production (6.26 to 27.81 µg ml-1) and siderophore production (1.24 to 2.45 Halo to clony ratio) was observed in all strains, but no isolates produced HCN. Significant increase in maize shoot height, fresh weight, dry weight and P uptake (P < 0.05) was observed in inoculated plants compared to uninoculated control. Streptomyces sp. 47 showed the best plant growth promotion performance while plants inoculated with Streptomyces sp. 50 showed a remarkably higher P uptake. Both strains were considered as suitable potential inoculants for increasing early maize growth and P uptake.