تاثیر باکتری محرک رشد و قارچ میکوریزا بر صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه بادرنجبویه (melissa officinalis l.) تحت شرایط تنش خشکی

بهره گیری از رابطه همزیستی گیاهان با قارچ های آربوسکولار میکوریز و باکتری های محرک رشد، یکی از راهکارهای کاهش تنش خشکی در گیاهان است. به همین منظور، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثرات کاربرد باکتری محرک رشد و قارچ میکوریزا بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه بادرنجبویه (mellisa officinalis) تحت تنش خشکی اجرا گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با پنج تکرار در گلخانه دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی در سال 1399 اجرا شد. تنش خشکی در دو سطح (شاهد یا 100 درصد ظرفیت زراعی و 50 درصد ظرفیت زراعی) به عنوان فاکتور اول و تلقیح بذر با میکروارگانیسم‌های همزیست در چهار سطح (بدون تلقیح، تلقیح با باکتری azospirillum brasilense سویه sp245 (cfu/ml 108)، تلقیح با قارچ glomus mosseae (100 گرم در هر گلدان) و تلقیح با a. brasilense+ g. mosseae) به عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شدند. نتایج تحقیق حاضر نشان دادند که تنش خشکی با کاهش محتوای آب نسبی باعث کاهش نسبت تعرق ، هدایت روزنه ای ،غلظت دی اکسید کربن زیر روزنه ای و میزان فتوسنتز گیاه نسبت به شاهد شد. تنش خشکی همچنین با افزایش تجمع پراکسید هیدروژن و متیل گلی اکسال باعث القای تنش اکسیداتیو و در نتیجه، آسیب به غشاءهای زیستی و دستگاه فتوسنتزی گیاه بادرنجبویه نسبت به شاهد شد. با این حال، تلقیح با قارچ و باکتری، به ویژه تلقیح توام قارچ و باکتری، با افزایش محتوای پرولین و محتوای آب نسبی برگ، باعث بهبود نسبت تعرق، هدایت روزنه ای، غلظت دی اکسید کربن زیر روزنه ای و فتوسنتز تحت تنش خشکی شدند. تلقیح گیاه با قارچ و باکتری سبب افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و سیستم گلی اکسالاز، و درنتیجه، تقلیل تنش اکسیداتیو در شرایط تنش خشکی شدند که با محافظت از غشاهای زیستی و رنگیزه های فتوسنتزی، باعث بهبود رشد گیاه بادرنجبویه تحت تنش خشکی شدند. بنابراینبا توجه به نتایج تحقیق حاضر ثابت شد که کاربرد قارچ g. mosseae و باکتری محرک رشد a. brasilense سبب تعدیل اثرات منفی تنش خشکی بر گیاه بادرنجبویه گردید.

the effects of plant growth promoting rhizobacteria (pgpr) and arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on lemon balm (melissa officinalis l.) under drought stress

the use of plant symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi (amf) and plant-growth-promoting rhizobacteria (pgpr) is one of the ways to reduce drought stress that has recently been used in agriculture. for this purpose, the present study was conducted was conducted to evaluate the effects of the application of pgpr and amf on the quantitative and qualitative characteristics of lemon balm (melissa officinalis l.) under drought stress. the experiment was carried out as a factorial in a completely randomized design with five replications in the greenhouse of islamic azad university, ayatollah amoli branch, amol, iran, in 2020. drought stress at two levels (control or 100% field capacity and 50% field capacity) as the first factor and seed inoculation with symbiosis microorganisms at four levels (no inoculation, inoculation with azospirillum brasilense strain sp245 (108 cfu/ml), inoculation with glomus mosseae (100 g per pot) and inoculation with a. brasilense + g. mosseae) were considered as the second factor. the results of the present study showed that drought stress by reducing the relative water content (rwc, 17.8%), declined transpiration rate (e, 62.2%), stomatal conductance (gs, 36.8%), intercellular co2 concentration (ci, 22.5%), and net photosynthesis (pn, 48.5%) of the plant compared to control plants. drought stress also induced oxidative stress by increasing the accumulation of hydrogen peroxide (2.1-fold) and methylglyoxal (2-fold), resulting in damage to bio-membranes and photosynthetic apparatus and reduced growth of lemon balm. however, microbial inoculation, especially co-inoculation of pgpr and amf, by improving the proline content and rwc, restored ci, e, gs and pn under drought stress. microbial treatments by increasing the activity of antioxidant enzymes and the glyoxalase system reduced the level of hydrogen peroxide and methylglyoxal and alleviated drought stress-induced oxidative stress, which increased the growth of lemon balm under drought stress by protecting bio-membranes and photosynthetic pigments. the results showed that the application of g. mosseae and a. brasilense alleviated the negative effects of drought stress on lemon balm.