اثر باكتري Rhizobium leguminosarum b.v. phaseoli بر رشد، فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان و جذب عناصر غذايي گياه لوبيا (Phaseolus vulgaris) در شرايط تنش شوري

Influence of Rhizobium leguminosarum b.v. phaseoli bacteria on growth, activity of antioxidant enzymes and nutrient uptake of common bean (Phaseolus vulgaris) under salinity stress

سابقه و هدف : شوري از شايع ترين تنش هاي محيطي مي باشد كه توليد موفقيت آميز محصولات زراعي را به مخاطره انداخته است . با توجه به اين كه بخش وسيعي از زمين هاي زير كشت محصولات عمده كشاورزي در مناطق خشك و نيمه خشك ايران قرار گرفته است و اين گياهان در معرض شرايط نامطلوب محيطي قرار دارند، افزايش توان گياهان جهت تحمل تنش هاي محيطي ناشي حضور املاح اضافي در خاك، از نظر تقليل افت عملكرد مهم مي باشد. روش هاي بيولوژيك مبتني بر استفاده از پتانسيل ارگانيسم هاي مفيد خاكزي در برقراري روابط همزيستي با گياهان، مي تواند با تغيير ساختار ژنتيكي محصولات زراعي و ساير گياهان، عملكرد آن ها را در واحد سطح افزايش دهد و امكان توسعه كشت آن ها را در خاك هاي شور، خشك يا اقليم هايي با تنش هاي غير زيستي و زيستي فراهم آورد . اين پژوهش به در بهبود رشد، وضعيت تغذيه اي و افزايش Rhizobium leguminosarum b.v. phaseoli بررسي توان باكتري فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان (كاتالاز و پراكسيداز) گياه لوبيا (رقم اختر) در شرايط تنش شوري مي پردازد. مواد و روش ها: آزمايش گلخانه اي به صورت فاكتوريل در پايه طرح كاملا تصادفي با سه تكرار و با استفاده از بستر به ترتيب صفر، 35 و 70 ميلي مولار ) S و 2 S1 ،S 2:1 ) در سه سطح شور ي 0 v/v) كشت مخلوط شن و پرليت كلريدسديم يا صفر ، 3 و 6 دسي زيمنس بر متر ) در مركز پژوهش كشت بدون خاك واقع در دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شد. نتايج: نتايج نشان داد كه تنش شوري صرف نظر از تيمار ميكروبي و سطح تنش، رشد لوبيا را كاهش داد . گياهان تلقيح يافته با باكتري ريزوبيوم، وزن خشك شاخساره و ريشه بيش تري را در تمام سطوح شوري نسبت به گياهان فاقد تلقيح دارا بودند . تنش شوري، به ويژه در گياهان فاقد تلقيح باكتري ريزوبيوم، فعاليت آنزيم كاتالاز و غلظت پتاسيم و نيتروژن شاخساره را كاهش و فعاليت آنزيم پراكسيداز و غلظت سديم شاخساره را افزايش داد . در سطوح فعاليت آنزيم كاتالاز گياهان تلقيح يافته با باكتري ريزوبيوم به ترتيب 196 و 259 درصد و فعاليت آنزيم S و 2 S شوري 1 پراكسيداز به ترتيب 73 و 7 درصد نسبت به گياهان فاقد تلقيح افزايش يافت. تلقيح باكتري ريزوبيوم در سطوح شوري موجب افزايش غلظت پتاسيم شاخساره به ترتيب 84 و 10 درصد و كاهش غلظت سديم به ترتيب 50 و 70 درصد شد . همچنين، گياهان تلقيح شده با باكتري ريزوبيوم در سطوح ش وري S1 و 2 S از نيتروژن بيش تري نسبت به گياهان فاقد تلقيح برخوردار بودند. غلظت فسفر شاخساره گياهان تلقيح يافته با باكتري ريزوبيوم نسبت به گياهان فاقد تلقيح 55 درصد افزايش يافت. Rhizobium leguminosarum b.v. phaseoli نتيجه گيري: به طوركلي تلقيح گياه لوبيا رقم اختر با زادمايه باكتري در اين پژوهش، مي تواند به عنوان روشي مفيد جهت كاهش اثرات مضر تنش شوري، استفاده شود

endangered successful crops production. The vast cultivated areas in Iran are located in arid and semi-arid parts and these plants are subject to adverse environmental conditions, hence to increase plants tolerance to environmental stresses mostly due to exceeding soil salts mineral is important in terms of yield losses. Biological methods based on soil useful microorganisms’ potentials in creating symbiosis relationship to plants can increase crops yields per unit area by changing their genetic structure, improving their cultivation in saline, dry soils or biotic and abiotic stresses. This research investigate the potential of Rhizobium leguminosarum b.v. phaseoli bacteria to improve growth, nutritional status and increase antioxidant enzyme activities (catalase and peroxidase) of common bean (Akhtar cultivar) in salinity stress condition. Materials and Methods: The greenhouse experiment was conducted as a factorial design in completely randomized with three replications by using the sterile sand-perlite (2:1 v/v) as a culture substrate at three levels of salinity of S0, S1 and S2 (0, 35 and 70 mM sodium chloride, or 0, 3 and 6 ds/m, respectively) in soilless research center located in Isfahan university of technology. Results: The results showed that salinity stress decreased plant growth, regardless of microbial treatment and stress level. The inoculated plants with rhizobium bacteria had greater shoot and root biomass than the non-inoculated plants at all salinity levels. Salinity stress decreased antioxidant enzyme activity catalase and potassium and nitrogen concentrations of shoot and increased antioxidant enzyme activity peroxidase sodium concentration of shoot, particularly in non-inoculated plants with rhizobium bacteria. At salinity levels of S1 and S2, antioxidant enzyme activity catalase of inoculated plants with rhizobium bacteria about 196% and 259% and antioxidant enzyme activity peroxidase about 93%, 73% and 7% was increased than the non-inoculated plants, respectively. Inoculation of rhizobium bacteria at salinity levels of S1 and S2, resulted in increasing potassium concentration about 84% and 10% and decreasing sodium concentration about 50% and 70%, respectively. Also, the inoculated plants with rhizobium bacteria had higher nitrogen concentrations at S0 and S2 compared to the non-inoculated one. Shoot phosphorous concentration of inoculated plants with rhizobium bacteria was higher about 55% than the non-inoculated plants. Conclusion: In general, inoculation of common bean (Akhtar cultivar) with Rhizobium leguminosarum b.v. phaseoli bacteria in this research, can serve as a useful method for alleviating deleterious effects of salinity stress.