
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,608,204 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,199,897 |
تاثیر باکتریهای استافیلوکوکوس جداسازی شده از گیاه سالیکورنیا بر روی رشد گندم | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 9، دوره 26، شماره 6، بهمن و اسفند 1398، صفحه 179-196 اصل مقاله (748.36 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.16079.3133 | ||
نویسندگان | ||
بهزاد رزاقی کمارسفلی1؛ حسینعلی علیخانی* 2؛ حسن اعتصامی3 | ||
1دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران | ||
2گروه علوم و مهندسی خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی-دانشگاه تهران | ||
3استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: شوری یکی از گستردهترین فرآیندهای تخریب خاک بوده که باعث محدود شدن افزایش تولید محصولات غذایی در جهت تقاضای بیشتر میباشد. تلقیح گیاهان با باکتریهای محرک رشد گیاه متحمل به نمک با توان تولید ACC-دآمیناز و ایندول استیک اسید، اغلب اثرات منفی ناشی از غلظت بالای نمک را کاهش داده و موجب بهبود شاخصهای رشد گیاه میشوند. از اینرو هدف از این پژوهش تعیین تأثیر باکتریهای ریزوسفری و اندوفیتی متحمل به نمک جدا شده از خاک ریزوسفری و ریشههای گیاه سالیکورنیا بر شاخصهای رشد گیاه گندم در غلظت های مختلف شوری بود. مواد و روشها: این آزمایش در شرایط گلخانهای در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل شامل: چهار سطح شوری: صفر، 44، 77 و 110 میلیمولار کلرید سدیم و چهار سطح باکتری: تیمارهای بدون باکتری (شاهد)، باکتری ریزوسفری، اندوفیتی و تیمار ترکیبی (ریزوسفری و اندوفیتی) در 3 تکرار طراحی و اجرا شد. پس از برداشت گیاه گندم، ویژگیهای موفولوژیکی و فیزیولوژیکی آنها اندازهگیری شدند. تجزیه تحلیل دادهها با نرم افزار SAS صورت گرفت. یافتهها: نتایج نشان داد که عملکرد گیاه به طور معنیداری تحت تاثیر شوری قرار گرفت. افزایش غلظت کلرید سدیم از صفر به 44 میلیمولار بر همهی شاخصهای رشد تاثیر منفی نداشت و حتی در برخی موارد موجب بهبود آنها شد. اما با افزایش آن از 44 به 77 و 110 میلیمولار، شوری تأثیر منفی بر همه شاخصهای رشد داشت و بیشترین تأثیر منفی در غلظت 110 میلیمولار بدست آمد. . در شرایط عدم تنش شوری حضور باکتریها موجب افزایش عملکرد گیاه شد. در شرایط تنش شوری تلقیح جدایههای باکتری تاثیر معنیداری بر رشد گیاه داشت و موجب افزایش وزن خشک اندام هوایی (68/26–49/9 درصد)، طول ریشه (47/27–94/3 درصد) ، وزن خشک ریشه (36/47–10درصد) ، نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک اندام هوایی (69/20–41/19 درصد) و کاهش درصد نسبی آب برگ (71/11–2/1درصد)، سوپر اکسید دیسموتاز (8/15–63/7 درصد) و پرولین (33/33 – 5/12درصد) نسبت به شاهد شدند. نتیجهگیری: به طور کلی تلقیح باکتریها، در 7 مورد از 13 شاخص رشد مورد بررسی موجب بهبود آنها شد. دلیل عدم تاثیر در 6 مورد دیگر میتواند به نمک دوست بودن باکتری و نسبتا مقاوم بودن رقم مورد استفاده گندم نسبت داده شود. با توجه به نتایج بدست آمده در این آزمایش جهت استفاده از باکتریهای محرک رشد گیاه متحمل به نمک جداسازی شده از گیاه سالیکورنیا به عنوان کود زیستی جهت بهبود شاخصهای رشد، کاهش اثرات تنش شوری و افزایش عملکرد گیاه گندم نیاز به مطالعات بیشتری (استفاده از سطوح شوری بالا و رقمهای گندم متفاوت) در سطح گلخانهای میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
باکتریهای اندوفیتی؛ سالیکورنیا؛ شوری؛ گندم | ||
مراجع | ||
1.A Kumar, D.S. 1998. Use of physiological indices as a screening technique for drought tolerance in oilseed Brassica species. Annals of Botany.81: 3. 413-420.
2.Ali, S., Charles, T.C., and Glick, B.R. 2014. Amelioration of high salinity stress damage by plant growth-promoting bacterial endophytes that contain ACC deaminase. Plant Physiology and Biochemistry. 80: 160-167.
3.Barra, P.J., Inostroza, N.G., Acuña, J.J., Mora, M.L., Crowley, D.E., and Jorquera, M.A. 2016. Formulation of bacterial consortia from avocado (Persea americana Mill.) and their effect on growth, biomass and superoxide dismutase activity of wheat seedlings under salt stress. Applied Soil Ecology 102(Supplement C): 80-91.
4.Bates, L.S., Waldren, R.P., and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 39: 1. 205-207.
5.Beauchamp, C., and Fridovich, I. 1971. Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry 44: 1. 276-287.
6.Bent, E., Tuzun, S., Chanway, C.P.,and Enebak, S. 2001. Alterations inplant growth and in root hormonelevels of lodgepole pines inoculatedwith rhizobacteria. Can. J. Microbiol.47: 1. 793-800.
7.Bharti, N., Yadav, D., Barnawal, D., Maji, D., and Kalra, A. 2013. Exiguobacterium oxidotolerans, a halotolerant plant growth promoting rhizobacteria, improves yield and content of secondary metabolites in Bacopa monnieri (L.) Pennell under primary and secondary salt stress. World J. Microbiol. Biotechnol. 29: 1. 379-387.
8.Chang, P., Gerhardt, K.E., Huang, X.D., Yu, X.M., Glick, B.R., Gerwing,P.D., and Greenberg, B.M. 2014. Plant Growth-Promoting Bacteria Facilitatethe Growth of Barley and Oats inSalt-Impacted Soil: Implications for Phytoremediation of Saline Soils. Inter. J. Phytoreme. 16: 11. 1133-1147.
9.Dodd, I.C., and Perez-Alfocea, F. 2012. Microbial amelioration of crop salinity stress. J. Exp. Bot. 63: 9. 3415-3428.
10.Donate-Correa, J., León-Barrios, M., and Pérez-Galdona, R. 2005. Screening for plant growth-promoting rhizobacteria in Chamaecytisus proliferus (tagasaste), a forage tree-shrub legume endemic to the Canary Islands. Plant and Soil. 266: 1. 261-272. 11.Etesami, H. 2018. Can interaction between silicon and plant growth promoting rhizobacteria benefit in alleviating abiotic and biotic stresses in crop plants? Agriculture, Ecosystems and Environment. 253: 98-112.
12.Etesami, H., and Beattie, G.A.2017. Plant-Microbe Interactions in Adaptation of Agricultural Crops to Abiotic Stress Conditions. In Probiotics and Plant Health, 163-200 (Eds V. Kumar, M. Kumar, S. Sharma and R. Prasad). Singapore: Springer Singapore. Pp: 163-200.
13.FAO. 2016. Food and Agriculture: Key to Achieving the 2030 Agenda for Sustainable Development. FAO: 32.
14.Glick, B.R. 2014. Bacteria with ACC deaminase can promote plant growth and help to feed the world. Microbiological Research. 169: 1. 30-39.
15.Godfray, H.C.J., Beddington, J.R., Crute, I.R., Haddad, L., Lawrence, D., Muir, J.F., Pretty, J., Robinson, S., Thomas, S.M., and Toulmin, C. 2010. Food Security: The Challenge of Feeding 9 Billion People. Science 327(5967): 812.
16.Gontia, I.K., Kumari Schmid, M., Hartmann, A., and Jha, B. 2011. Brachybacterium saurashtrense sp. nov., a halotolerant root-associated bacterium with plant growth-promoting potential. Inter. J. System. Evol. Microbiol. 61: 12. 2799-2804.
17.Goswami, D., Dhandhukia, P., Patel, P., and Thakker, J.N. 2014. Screening of PGPR from saline desert of Kutch: growth promotion in Arachis hypogea by Bacillus licheniformis A2. Microbiol Research. 169: 1. 66-75.
18.Hasanuzzaman, M., Nahar, K., and Fujita, M. 2013. Plant response to salt stress and role of exogenous protectants to mitigate salt-induced damages. In ecophysiology and responses of plants under salt stress, 25-87 (Eds P. Ahmad, M. M. Azooz and M. N. V. Prasad). New York, NY: Springer New York.Pp: 25-87.
19.Hayat, R., Ali, S., Amara, U., Khalid, R., and Ahmed, I. 2010. Soil beneficial bacteria and their role in plant growth promotion: A review. Annals of Microbiology, 60: 4. 579-598.
20.Houba, V.J.G. 1988. Soil and plant analysis: a series of syllabi. Wageningen: Wageningen Agricultural University, Department of Soil Science and Plant Nutrition.
21.Jha, B., Gontia, I., and Hartmann, A. 2012. The roots of the halophyte Salicornia brachiata are a source of new halotolerant diazotrophic bacteria with plant growth-promoting potential. Plant and Soil. 356: 1. 265-277.
22.Joshi, R., Mangu, V.R., Bedre, R., Sanchez, L., Pilcher, W., Zandkarimi, H. and Baisakh, N. 2015.Salt adaptation mechanisms of halophytes: Improvement of salt tolerance in crop plants. In elucidation of abiotic stress signaling in plants: Functional Genomics Perspectives, 2: 243-279.
23.Kavi Kishor, P.B., Sangam, S., Amrutha, R.N., Sri Laxmi, P., Naidu, K.R., Rao, K.R.S.S., Rao, S., Reddy, K.J., Theriappan, P., and Sreenivasulu, N. 2005. Regulation of proline biosynthesis, degradation, uptake and transport in higher plants: Its implications in plant growth andabiotic stress tolerance. Current Science. 88: 3. 424-438.
24.Larsen, H. 1986. Halophilic and halotolerant microorganisms-an overview and historical perspective. FEMS Microbiology Letters. 39: 1-2. 3-7.
25.Mapelli, F., Marasco, R., Rolli, E., Barbato, M., Cherif, H., Guesmi, A., Ouzari, I., Daffonchio, D., and Borin, S. 2013. Potential for plant growth promotion of rhizobacteria associated with Salicornia growing in Tunisian hypersaline soils. BioMed Research International. 2013: 13.
26.Mayak, S., Tirosh, T., and Glick, B.R. 2004. Plant growth-promoting bacteria that confer resistance to water stress in tomatoes and peppers. Plant Science 166: 1. 525-530.
27.Munns, R., and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology. 59: 1. 651-681. 28.Penrose, D.M., and Glick, B.R. 2003. Methods for isolating and characterizing ACC deaminase-containing plant growth-promoting rhizobacteria. Physiologia Plantarum. 118: 1. 10-15.
29.Rojas-Tapias, D., Moreno-Galván, A., Pardo-Díaz, S., Obando, M., Rivera, D., and Bonilla, R. 2012. Effect of inoculation with plant growth-promoting bacteria (PGPB) on amelioration of saline stress in maize (Zea mays). Applied Soil Ecology. 61: 264-272.
30.Rozema, J., and Schat, H. 2013.Salt tolerance of halophytes, research questions reviewed in the perspective of saline agriculture. Environmental and Experimental Botany 92(Supplement C): 83-95.
31.Rueda-Puente, E.O.C.C., Thelma Díaz de León-Álvarez, J.L., Preciado-Rangel, P., and Almaguer-Vargas, G. 2010. Bacterial community of rhizosphere associated to the annual halophyte Salicornia bigelovii (Torr.). Terra Latinoamericana. 28: 4. 345-353.
32.Sandhya, V., Ali, S.Z., Grover, M., Reddy, G., and Venkateswarlu, B. 2010. Effect of plant growth promoting Pseudomonas spp. on compatible solutes, antioxidant status and plant growth of maize under drought stress. Plant Growth Regulation. 62: 1. 21-30.
33.Sapre, S., Gontia-Mishra, I., and Tiwari, S. 2018. Klebsiella sp. confers enhanced tolerance to salinity and plant growth promotion in oat seedlings (Avena sativa). Microbiological Research 206(Supplement C): 25-32. 34.Shetty, K.G., Hetrick, B.A.D., and Schwab, A.P. 1995. Effects of mycorrhizae and fertilizer amendments on zinc tolerance of plants. Environmental Pollution. 88: 3. 307-314.
35.Shukla, P.S., Agarwal, P.K., and Jha, B. 2012. Improved salinity tolerance of Arachis hypogaea (L.) by the interaction of halotolerant plant-growth-promoting rhizobacteria. J. Plant Growth Regul.31: 2. 195-206.
36.Singh, R.P., Jha, P., and Jha, P.N. 2015. The plant-growth-promoting bacterium Klebsiella sp. SBP-8 confers induced systemic tolerance in wheat (Triticum aestivum) under salt stress. J. Plant Physiol. 184(Supplement C): 57-67.
37.Singh, R.P., and Jha, P.N. 2017. The PGPR Stenotrophomonas maltophilia SBP-9 Augments resistance against biotic and abiotic stress in wheat plants. Frontiers in Microbiology. 8: 1945.
38.Sobhanian, H., Aghaei, K., and Komatsu, S. 2011. Changes in the plant proteome resulting from salt stress: Toward the creation of salt-tolerant crops? J. Proteom. 74: 8. 1323-1337.
39.Sowndhararajan, K., and Chul, S. 2012. In vitro antagonistic potential of Streptomyces sp. AM-S1 against plant and human pathogens.
40.Sperber, J.I. 1958. The incidence of apatite-solubilizing organisms in the rhizosphere and soil. Austr. J. Agric. Res. 9: 6. 778-781.
41.Szymanska, S., Borruso, L., Brusetti,L., Hulisz, P., Furtado, B., and Hrynkiewicz, K. 2018. Bacterial microbiome of root-associated endophytes of Salicornia europaea in correspondence to different levels of salinity. Environmental Science and Pollution Research. 25: 25. 25420-25431.
42.Szymańska, S., Płociniczak, T., Piotrowska-Seget, Z., and Hrynkiewicz, K. 2016. Endophytic and rhizosphere bacteria associated with the roots of the halophyte Salicornia europaea L. – community structure and metabolic potential. Microbiological Research. 192(Supplement C): 37-51.
43.Yuan, Z., Druzhinina, I.S., Labbe, J., Redman, R., Qin, Y., Rodriguez, R., Zhang, C., Tuskan, G.A., and Lin, F. 2016. Specialized microbiome of a halophyte and its role in helpingnon-host plants to withstand salinity. Sci Rep 6: 32467.
44.Zahir, Z.A., Ghani, U., Naveed, M., Nadeem, S.M., and Asghar, H.N.2009. Comparative effectiveness of Pseudomonas and Serratia sp. containing ACC-deaminase for improving growth and yield of wheat (Triticum aestivum L.) under salt-stressed conditions. Archives of Microbiology. 191: 5. 415-424. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 616 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 380 |