تأثیر باکتری‌های شورزی مولد پلی ساکارید بر رشد گندم در تنش های خشکی و شوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم خاک دانشگاه تهران

2 استادیار گروه علوم خاک دانشگاه تهران

3 دانشیار گروه علوم خاک دانشگاه تهران

چکیده

شوری و خشکی از مهمترین تنش­هایی هستند که باعث کاهش قابلیت تولید محصولات زراعی مانند گندم در خاک­های مناطق خشک و نیمه خشک می شوند. در این مطالعه­ به منظور بررسی تأثیر جدایه­های باکتری­های نمک دوست مولدپلیمر( پلی­ساکارید ) بر کاهش اثرات شوری و خشکی، ابتدا باکتری­های برتر نمک دوست مولد پلی ساکارید از خاک­های شور اشتهارد جداسازی شدند. سپس آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بر روی گندم انجام شد. فاکتورها شامل: باکتری (در چهار سطح بدون تلقیح باکتری (B1)، جدایه باکتری TP7(B2)، جدایه باکتری TP5 (B3)، هردو جدایه باکتری (B4))، خاک شور (در چهار سطح 2، 4، 8، 16 دسی زیمنس بر متر) و آب (در دو سطح رطوبتی 25 و 75 درصد آب قابل استفاده برای گیاه) بودند. تعیین ترادف ژنی S rRNA16 نشان داد جدایه TP7 به میزان 5/98 % با سویه T)) Bacillus subtlis susp.Inaquosorum. و جدایه TP5 به میزان7/97 % با سویه SM19(T) از باکتری Marinobacter lipolyticus قرابت فیلوژنی دارند. نتایج نشان داد که بذرهای گندم تلقیح شده با جدایه­های باکتری در مقایسه با شاهد (عدم تلقیح) در همه سطوح شوری سبب افزایش در صفات درصد و سرعت جوانه زنی، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی گردید (p<0.05 (. این افزایش در تیمارهای تلقیح شده با هر دو جدایه باکتری و همچنین در شوری­های 8 و16دسی­زیمنس برمتر در هر دو سطوح رطوبتی چشمگیرتر بوده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Halophilic Exopolysaccharide-Producing Bacteria on Wheat Growth under Drought and Saline Stresses

نویسندگان [English]

  • M. Talebi Atouei 1
  • A. A. Pourbabaee 2
  • Mahdi Shorafa 3
1 Former Graduate Student, Department of soil science, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of soil science, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Iran
3 Associated Professor, Department of soil science, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Drought and salinity are the most important stresses which reduce crop production in arid and semiarid areas. Therefore, effect of halophilic exopolysaccharide-producing bacteria was investigated on decreasing drought and saline stresses. In the first step, the best isolates of halophilic exopolysaccharide-producing bacteria were selected from a saline soil  in Eshtehard, Iran. Determination of 16S rRNA gene sequences of the isolates showed that TP7 and TP5 isolates were most closely related to Bacillus subtlis susp. Inaquosorum) T) (98.5% sequence similarity) and Marinobacter lipolyticus SM19(T) (97.7 % sequence similarity), respectively. Then, a study was carried out in factorial arrangement with completely randomized design on wheat. The factors included four bacteria treatments: without inoculation of bacteria (B1), isolated bacteria TP7 (B2), isolated bacteria TP5 (B3), and both isolates of bacteria (B4). Besides, four levels of soil salinity (2, 4, 8, and 16 dS m-1) and two soil moisture levels (75% and 25% of available water) were also part of the study. The results showed that the inoculated treatments had higher dry and fresh root and shoot weights, germination rate, and germination percent compared to non-inoculated treatment. This increase was remarkable in the treatments inoculated with both bacteria (B4) under the two moisture levels and at salinity levels of 8 and 16 dS m-1. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Germination rate and percent
  • Halophilic Bacteria
  • Isolates

مراجع

  1. تمرتاش، رضا. شکریان، فاطمه و منصوره کارگر. 1389 . بررسی تأثیر تنش شوری و خشکی بر ویژگی ­ای جوانه­زنی بذر شبدر برسیم. مجلة علمی پژوهشی مرتع، سال چهارم، شمارة دوم. 288-297.
  2. حسینی، حسین و مهدی نصیری محلاتی. 1385 . اثر پیشتیمار بذر بر جوانه زنی ژنوتیپ­های عدس(Lens culinaris Medik.). مجله پژوهش­های زراعی ایران، جلد 4، شماره. 35-47.
  3. ALami ,Y., W. Achouak., C. Marold., and T. Heulin. 2000. Rhizosphere soil aggregation and plant growth promotion of sunflowers by an exopolysaccharide-producing Rhizobium strain isolated from sunflower roots. Appl. Environ. Microbiol. 66(8): 3393-3398.
  4. Amellal ,N., F. Bartoli., G. Villemin ., A.Talouizte and T. Heulin. Effects of inoculation of EPS-producing Pantoea agglomerans on wheat rhizosphere aggregation. Plant. Soil. 211: 93-101.
  5. Arora, M., A Kaushik., N. Rani and C.P. Kaushik. 2010. Effect of cyanobacterial exopolysaccharides on salt stress alleviation and seed germination. Environ. Biol. 31(5): 701-704.
  6. Ashraf, M., S. Hasnain., and O.Berge. 2004. Inoculating wheat seedlings with exopolysaccharide-producing bacteria  restricts  sodium uptake and stimulates plant  growth under salt stress. Biol. Fertil. Soils. 40: 157-162.
  7. Ashraf, M. 1994. Breeding for salinity tolerance in plants. Crit. Rev. Plant 13: 17–42
  8. Glick, B. R. 1995. The enhancement of plant growth by- free- living bacteria. J. Microbiol. 41: 109-117.
  9. Greenwood, M. E., and G. R MacFarlane. 2009. Effects of salinity on competitive interactions between two Juncus J. Aquat. Bot. 90: 23-29.
  10. Hart T. D., A. H. L Chamberlain ., J. M Lynch., B Newling. and P. J McDonald . 1999. A stray field magnetic resonance study of water diffusion in bacterial exopolysaccharides. Enzyme. Microb. Technol. 24: 347-339.
  11. Jalili F., K. khavazi, E. Pazira,. A. Nejati,. H. Asadi,. H. Rasuli,. and M. Miransari. 2009. Isolation and characterization of ACC deaminas-producing fluorescent pseudomonas, to alleviate salinity stress on canola growth. J. Plant physiol. 166: 667-674.
  12. Kaci, Y ., A. Heyraud., M , and  T Heulin. 2005. Isolation and identification of an EPS-producing Rhizobium strain from aride soil(Algeria): characterization of its EPS and the effect of inoculation on wheat rhizosphere soil structure. Res. Microbiol . 156:522-531.
  13. Khodair, T.A., F. Gehan Galal and T.S. El-Tayeb. 2008. Effect of inoculating wheat seedlings with exopolysaccharide-producing bacteria in saline soil. J. Appl. Sci. Res. 4 (12): 2065-2070.
  14. Maguire, L.D. 1962. Speed of germination- Aid in selection and evaluation seedling emergenc and vigor. Crop. Sci. 2:176-177.
  15. Margesin , R., and F.Schinner. 2001. Potential of halotolerant and halophilic microorganisms for biotechnology. Extremophiles . 5:73–83 .
  16. Parry, M., P.C Tarnball. and J. R Gibson.1988. A Color atlas of bacillus Species Wolf Medical Publication itd, London.
  17. Rajaram, S. 2001. International wheat breading: past and present achievements and future directions. Crop. Sci. 43: 874-885.
  18. Ravikumar M., Syed Ali and N Valliammal. 2011. Biofertilizer effect of halophilic Azospirilium on the growth of Jatropha Curcas L seedlings. Ann. Biol. Res. 2 (2): 153-157.
  19. Sandhya, V., SK Ali., Z Grover ., G. Reddyc and B. Venkateswarlu. 2009. Alleviation of drought stress effects in sunflower seedlings by the exopolysaccharides producing Pseudomonas putida strain GAP-P45.Biol. Fertil. Soils. 46: 17-26.
پژوهش های خاک
دوره 27، شماره 1
فروردین 1392
صفحه 97-106

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار