تاثیر باکتری های سودوموناس فلورسنس بر کاهش تنش شوری در گلرنگ( carthamus tinctorius ) از طریق پاسخ های فیزیوبیوشیمیایی

سابقه و هدف: شوری یکی مشکلات کشاورزی است که مورد توجه زیادی می‌باشد، زیرا حدود یک‌سوم از زمین‌های تحت آبیاری به دلیل شوری بدون استفاده می‌باشد. قاببلیت تحمل شوری زیاد در میکروارگانیسم‌های مختلف از جمله pseudomonasهای فلورسانت شناخته شده است. در بین این باکتری‌ها، pseudomonas fluorescens از رایزوباکتری‌های تحریک‌کننده‌ رشد گیاه می‌باشد که در ریزوسفر گیاه زیست می‌نماید. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر مایه‌زنی باکتری pseudomonas fluorescens بر صفات رشد و برخی ویژگی‌های زیست شیمیایی مرتبط با شوری در گیاه گلرنگ (carthamus tinctorius l.) رقم اراک -12811 تحت تنش شوری انجام شده است. مواد و روش‌ها: آزمایش با چهار سطح مختلف شوری (0، 25، 75 و 150 میلی‌مولار) و دو سطح تیمار مایه‌زنی (شاهد و باکتری) به ‌صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی و با چهار تکرار طراحی شد. بذرهای گلرنگ پس از پوشش دادن با سوسپانسیون اسپور باکتری محرک رشد توسط کربوکسی‌متیل سلولز 0.5 درصد در گلدان کشت شدند و تحت سطح‌های مختلف شوری به رشد ادامه دادند. پس از 40 روز از کاشت بذرها، وزن خشک اندام هوایی و ریشه گیاه و محتوای آب نسبی برگ در سطح‌های مختلف شوری و مایه‌زنی توسط باکتری اندازه‌گیری گردید. هم‌چنین تاثیر شوری بر میزان کلروفیل a و b، کاروتنوئید، پرولین، قندهای محلول، گلیسین‌بتائین و مالون‌دی‌آلدئید با استفاده از روش‌های مبتنی بر رنگ‌سنجی بررسی شد. یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش غلظت nacl، وزن خشک اندام هوایی و ریشه و میزان کلروفیل a و b کاهش می‌یابد، در حالی که میزان پرولین، قندهای محلول، گلیسین‌بتائین و مالون‌دی‌آلدئید افزایش داشته است. گیاهان گلرنگ مایه‌زنی شده با p. fluorescens بیشترین وزن خشک ساقه و ریشه، کلروفیل a و b، کاروتنوئیدها و محتوای نسبی آب برگ را در شرایط شوری و غیرشوری داشتند. همبستگی منفی بین محتوای نسبی آب برگ و قند محلول، گلیسین‌بتائین و پرولین، تاثیر انباشتگی اسمولیت‌ها برای تداوم جذب آب و کاهش تنش اسمزی را نشان می‌داد. بالاترین فعالیت پرولین، قندهای محلول کل و گلیسینبتائین در گیاهان تلقیح شده به باکتری و آبیاری شده با محلول 150 میلی‌مولار nacl مربوط بود. باکتری از تجمع مالون‌دی‌آلدئید ممانعت می‌کرد و پراکسیداسیون لیپید را کاهش می‌داد. بر اساس نتایج این پژوهش، باکتری محرک رشد عملکرد مطلوبی را برای گیاهان گلرنگ رشدیافته تا شوری 50 میلی‌مولار فراهم می‌کرد. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این پژوهش، استفاده از باکتری p. fluorescens با افزایش در رشد گیاه گلرنگ و تحریک تغییرات مرتبط با تحمل به شوری می‌تواند به عنوان یک عامل زیستی برای بهبود مقاومت به تنش شوری پیشنهاد شود.

Role of Pseudomonas fluorescens in mitigating salinity stress in safflower (Carthamus tinctorius ) through physio-biochemical responses

Background and objectives: Salinity is an agricultural problem of great concern, at which, about one third of the world’s irrigated land is not in use. Several microorganisms such as fluorescent Pseudomonas, known to have the ability to tolerate high salt concentrations. Among these microorganisms, Pseudomonas fluorescens is plant growth promoting rhizobacterium and lives in the plant rhizosphere. This study was executed to evaluate the impact of Pseudomonas fluorescens on growth parameters and some biochemical constituents related to salinity in safflower (Carthamus tinctorius L.) Arak 12811 cultivar under salt stress. Materials and methods: Treatments, four levels salinity stress factor with sodium chloride salt (0, 5, 25, 50 and 150 mM) and two level inoculation factor (control and bacterium) as a factorial experiment in a completely randomized design with four replications was designed. Safflower seeds coated with growth promoting bacteria with 5% cellulose carboxymethyl and the plants grow in pots under different salt levels. After 40 days, root and shoot dry weight and relative water content measured under salt levels and bacterial inoculations. Also changes of chlorophyll a and b, carotenoides, proline, soluble sugars, glycine betaine and malondialdehyde contents were measured by chlorometric analysis. Results: The results showed that an increase in NaCl concentration in the nutrient solution reduced the height, shoot and root dry weight and chlorophyll a and b content in soybean plants while the amount of proline, soluble sugars, glycine betaine and malondialdehyde, increased. Safflower plants inoculated with P. fluorescens gave the highest significant increment in plant height, stem and root dry weights, chlorophyll a and b, carotenoides and relative water content under saline and nonsaline conditions. Negative correlation between relative water content and total soluble sugars, glycine betaine and proline, show osmolytes accumulation for continued water uptake and reduced osmotic stress. The highest significant activity of proline, total soluble sugars and glycine betaine were recorded with inoculated plants irrigated with 150 mM NaCl solution. The bacterium inhibited malondialdehyde accumulation and decreased lipid peroxidation. Overall, this research revealed that seedlings inoculated with promoting growth bacterium until 50 mM salinity has provided most optimal performance and efficiency. Conclusion: The present results revealed increases in safflower plant growth and biochemical constituents related to salinity by using of P. fluorescens, which could be suggested for improve plant salinity stress resistance.Conclusion: The present results revealed increases in safflower plant growth and biochemical constituents related to salinity by using of P. fluorescens, which could be suggested for improve plant salinity stress resistance.