بررسی درون شیشه تحمل به شوری القا شده توسط برخی ریزوباکتری های محرک رشد در گیاه شیرین بیان

سابقه و هدف: ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه (pgpr) باکتری‌های خاک هستند که در ریزوسفر گیاهان حضور دارند و با سازوکارهای ویژه‌ای رشد گیاه را تقویت می‌کنند و تنش‌های محیطی را کاهش می‌دهند، بنابراین کاربرد این باکتری‌ها روشی سودمند در کشاورزی پایدار شمرده می‌شود. در این پژوهش، پتانسیل سویه‌های مختلف ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه برای تحریک رشد و تعدیل تنش شوری در گیاه شیرین‌بیان (glycyrrhiza glabra l.) مقایسه گردید.مواد و روش‌ها: آزمایشی با دو عامل شامل شوری (شاهد بدون شوری (ns)، 60 میلی‌مولار (s1)، 120 میلی‌مولار (s2) و 180 میلی‌مولار (s3) کلرید سدیم) و تلقیح ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه (شاهد بدون تلقیح، تلقیح با pseudomonas fluorescens، تلقیح با pseudomonas putida و تلقیح با azotobacter chroococcum) طراحی شد. گیاهچه‌های 15 روزه تلقیح شده و یا بدون تلقیح در ظرف‌های شیشه‌ای حاوی محیط رشد گیاه ms و تیمارهای نمک nacl کشت شدند. گیاهان در محفظه رشد به مدت 35 روز رشد یافتند و سپس مورد ارزیابی قرار گرفتند. وزن تر، وزن خشک، طول ریشه و بخش هوایی، رنگیزه‌های فتوسنتزی، پرولین، مالون دی‌آلدهید و برخی از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: شوری بدون در نظر گرفتن تیمار ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه و سطح تنش شوری باعث کاهش رشد شیرین‌بیان شد. گیاهان تلقیح شده با p. fluorescens به‌طور معنی‌داری زیست‌توده اندام هوایی بیشتری نسبت به گیاهان شاهد در تمام سطوح شوری داشتند، در حالی‌که تلقیح a. chroococcum تنها در افزایش زیست‌توده اندام هوایی در سطح شوری بالاتر موثر بود و p. putida تاثیر معنی‌داری بر رشد اندام هوایی نداشت. طول ریشه در تمام تیمارهای باکتریایی تحت شوری کاهش یافت. تیمار p. fluorescens در تمام سطوح شوری اثر افزایشی و معنی‌داری بر طول ریشه نشان داد. شاخص تحمل به نمک در گیاهان تلقیح شده با ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه در سطوح 120 و 180 میلی‌مولار کلرید سدیم به‌طور معنی‌داری بالاتر بود. اثر p. putida در بهبود محتوای کلروفیل کل نسبت به سایر گونه‌ها معنی‌دارتر بود. تنش شوری باعث تولید مالون دی آلدهید (mda) و پرولین در گیاهان تلقیح شده و غیر تلقیح شده گردید، اما تلقیح با گونه‌های سودوموناس به‌طور قابل توجهی باعث کاهش محتوای mda و افزایش محتوای پرولین به‌ویژه در تیمارهای 60 و 120 میلی‌مولار کلرید سدیم شد. علاوه بر این، با افزایش سطح نمک، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز و گایاکول پراکسیداز به طور قابل توجهی افزایش یافت. تلقیح با هر سه گونه ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه باعث افزایش بیشتر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در تمام سطوح نمک شد. تنش شوری باعث کاهش غلظت پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم گردید و تلقیح باکتریایی به‌طور معنی‌داری غلظت پتاسیم را تحت تنش شدید شوری افزایش داد و نسبت پتاسیم به سدیم را بهبود بخشید.نتیجه‌گیری: تلقیح با هر سه گونه ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه در سطوح 120 و 180 میلی‌مولار کلرید سدیم منجر به بهبود شاخص تحمل به تنش شوری شیرین بیان از طریق افزایش تولید پرولین و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت و حفظ نسبت بالاتر پتاسیم به سدیم گردید. نتایج نشان می‌دهد که تلقیح با ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه منتخب به‌ویژه گونه‌های سودوموناس می‌تواند به‌عنوان ابزار مفیدی برای کاهش تنش شوری در شیرین‌بیان مد‌نظر قرار گیرد.

in vitro characterization of the salt tolerance conferred by some plant growth promoting rhizobacteria to liquorice

background and objectives: plant growth promoting rhizobacteria (pgpr) are soil bacteria that colonize the rhizosphere of plants, enhance plant growth and may alleviate environmental stress, thus constituting a powerful tool in sustainable agriculture. in the present study, we compared the effect of selected pgpr strains on growth promotion and alleviating the salinity stress in liquorice (glycyrrhiza glabra l.) plants. materials and methods: an in vitro experiment was designed with two factors: salinity (control without salinity (ns), 60 mm (s1), 120 mm (s2) and 180 mm (s3)) and pgpr inoculation (control without inoculation, inoculated with pseudomonas fluorescens, inoculated with pseudomonas putida and inoculated with azotobacter chroococcum). 15 day old inoculated or non inoculated seedlings were grown in jars containing ms plant growth medium and nacl treatments. plants were grown in the growth chamber for 35 days and then assessed. fresh weight, dry weight, length of root and shoot, photosynthetic pigments, proline, malondialdehyde and some antioxidant enzymes were evaluated.results: salinity decreased liquorice growth, regardless of the pgpr treatment and the salt stress level. the plants inoculated with p. fluorescens had significantly greater shoot biomass than the control plants at all salinity levels, whereas the a. chroococcum inoculation only was effective in increasing shoot biomass at the higher salinity level and p. putida had no significant effect on shoot growth. root length decreased in all bacterial treatments under salinity. p. fluorescens treatment showed a significant and increasing effect on root length at all salinity levels. the salt tolerance index was significantly higher in pgpr inoculated plants at 120 and 180 mm nacl. the effect of p. putida was more significant in the improvement of total chlorophyll content rather than other species. salt stress induced malondialdehyde (mda) and proline production in both inoculated and non inoculated plants, however inoculation with pseudomonas species significantly reduced mda content and increased proline content, especially at 60 and 120 mm nacl treatments. moreover, the activity of superoxide dismutase and guaiacol peroxidase raised significantly, as the salt level increased. pgpr inoculation induced a higher increase in these antioxidant enzyme activities at all salt levels. the salinity stress decreased the concentration of k and k/na ratios. bacterial inoculation significantly increased k concentration under severe salinity stress and promoted a higher k/na ratio. conclusion: inoculation with all pgpr species at 120 and 180 mm nacl led to the enhancement of salinity tolerance of liquoric through increased production of proline and antioxidant enzymes and maintaining a higher k/na ratio. results indicate that inoculation with selected pgpr, especially pseudomonas species could serve as a useful tool for alleviating salinity stress in liquorice.