بخشی از مقاله
چکیده
کاهش دادن صدمات ناشی از تنش شوریدرگیاهبااستفادهازکودهای بیولوژیکی مانند باکتریهای محرک رشد جهت باالبردن میزان عملکرد گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک ا زمدیریتهای ضروری درکاهش اثر تنش شوری در تولید دانه-های روغنی از جمله گیاه کلزا میباشد. از این رو تحقیقی به منظور ارزیابی تأثیر تنش شوری بر برخی شاخصهای رشدی ارقام مختلف کلزا تلقیح شده با باکتری سودوموناس فلورسنس به صورت طرح کرتهای دو بار خرد شده در قالب طرح کالًم تصادفی در سه تکرار به روش کشت هیدروپونیک انجام شد. تجزیه و تحلیلهای آماری نشان داد که صفات وزن تر کل،1RWC، RGR، AGR، LAD، NARو RLGR در سطوح شوری و بین ارقام کلزا اختالف معنیدار داشت. همچنین تلقیح باکتری با گیاهچهها باعث کاهش خسارت اکسیداتیو در اثر تنش شوری بر صفات موجود نسبت به گیاهچههای تلقیح نشده داشت.اثر متقابل شوری، باکتری و رقم برای صفات ارتفاع بوته و LAR در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بود. میتوان چنین نتیجهگیری کرد که برخی ارقام تحمل بیشتری به تنش شوری داشته و تلقیح باکتری نیز اثر مثبتی در کاهش اثرات شوری در کلزا داشت.
کلمات کلیدی: کلزا، شوری، باکتری، شاخصهای رشدی، خسارت اکسیداتیو.
مقدمه
کلزا گیاهی نیمه متحمل به شوری بوده و به عنوان یکی از مهمترین گیاهان روغنی مورد توجه قرارگرفته است - اینفرد و همکاران، . - 2002 شور شدن محیط رشد گیاه میتواند تقسیم و توسعه سلولی را در بافتهای در حال رشد ریشهها، ساقهها و برگها را محدود کند، در نتیجه واضحترین اثر شوری کاهش رشد گیاه است - موسوی نیک و مبصر، . - 1731 گزارشهای فراوانی وجود رابطه منفی بین تنش شوری و وزن خشک و تر بوته، رشد ریشهها، شاخص سطح برگ، ارتفاع بوته را تاکید میکنند - لیدی و سایز، 1993؛ اشرف و احمد، . - 2000فیزیولوژیستهای گیاهی شاخصهای رشد رابه عنوان ابزارهای مفیدی جهت تجزیه وتحلیل کمی رشد گیاه به کار میبرند - رادرفورد، . - 1913 کاهش رشد بر اثر تنش شوری به دلیل کاهش جذب آب و بازدارندگی محصوالت فتوسنتزی و سنتز کربوهیدراتها میباشد - چن و همکاران، . - 2003
در نظامهای کشاورزی پایدار کاربردکودهای زیستی اهمیت ویژهای در افزایش تولید و حفظ حاصلخیزی پایدار خاک دارند - شارما و جوری، . - 2002از مهمترین میکروارگانیسم باکتریهای محرک رشد گیاههستند که در تولید و رهاسازیمتابولیتهای مختلف موثر بر رشد و سالمت گیاه و به عنوانیکی از مهمترین عوامل در حاصلخیزی خاک در نظرگرفته میشود - تپینگ و زالیسکا، . - 1933یکی از مکانیسمهای باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه برای تحریک رشد گیاهان و مقابله با اثرات سوء تنش شوری از طریق فعالیت آنزیم -1آمینوسیکلوپروپان-1 -کربوکسیلیکاسید - ACC - دآمیناز می باشد. باکتریهای حاوی این آنزیم، با تجزیه پیش ماده اتیلن گیاهی - ACC - ، غلظت آن رادر گیاه تحت تنش کاهش داده و در نتیجه گیاه را در مقابل اثرات مضر ناشی از سطوح باالی اتیلن - اتیلن تنشی - حفظ می کنند - فرج زاده و همکاران، . - 2010 در یک بررسی گلخانهای پاسخ گندم به تلقیح با سویههای P. fluorescensFY32 در بیشتر شاخصهای رشدی مثبت بوده است - نقل از ذبیحی و همکاران، . - 1733 باتوجه به اینکه باکتریهایسودوموناس فلورسنس با فعالیت آنزیم -ACCدآمیناز از نظر نقش مفیدی که در تحریک رشدو نمو گیاه در شرایط تنش شوری میتوانند داشته باشند، لزوم انجام چنین تحقیقاتی را در برنامههای آتی مشخص میکند.
مواد و روش ها
این آزمایش در شرایط گلخانهای - گلخانه تحقیقاتی گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز - و در قالب طرح کرتهای دوبار خرد شده با طرح پایه کامالً تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی تنش شوری در سه سطح - صفر، 150 و 700 میلیموالر نمک - NaCl، فاکتور فرعی سطح باکتری - تلقیح با باکتری سودوموناس فلورسنس سویه FY32و تیمار شاهد - و فاکتور فرعی فرعی ارقام کلزا در شش سطح Hyola308 - ، Sarigol، RGS003، Amica،Hyola420و - Olga بود.کشت گیاهان در سیستم هیدروپونیک که امکان کنترل دقیق شرایط محیط رشد گیاهچهها مانند میزان pH و میزان هدایت الکتریکی و شوری وجود دارد انجام شد. محلول غذایی مورد استفاده هوگلند تغیر یافته بود، که با کمی تغییرات برای گیاه کلزا مورد استفاده قرار گرفت - بندهحق و همکاران، . - 2003 باکتری سودوموناس فلورسنسسویه FY32از بانک میکروبی آزمایشگاه میکروبیولوژی گروه زیست شناسی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان تأمین شد - فرجزاده و همکاران، . - 2010 مایه تلقیح باکتری با جمعیت تقریبی - cfu/ml - 1 103 به هر مخزن اضافه شد. تنش شوری پس از استقرار کامل گیاهچهها اعمال شد.محتوای آب نسبی برگ به کمک دیسکهایی برگی تهیه شده وبا استفاده از رابطه زیر درصد RWCتعیین گردید - ایگرت وتوینی، : - 2002
× 100 - وزن تورمی- وزن خشک برگ - - /وزن تر برگ- وزن خشک برگ - = درصد محتوای آب نسبی برگ
شاخصهای رشدیارتفاع بوته در نمونههای گیاهی به کمک خط کش فلزی، وزن تر و خشک اندامهای هوایی به کمک ترازو انجام گرفت. برای اندازهگیری سطح برگ نیز از دستگاه سطح برگ سنج - Biosciences, USA, Model LI-3100C, - LI- COR استفاده شد.آنالیزهای آماری و رسم نمودارها به کمک برنامههای آماری MSTAT-C، SPSSو Excelانجام شد. برای مقایسه میانگینها از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصداستفاده شد.
نتایج و بحث
در این پژهش وزن تر کل بوته، RWC، RGR، AGR، LAD، NARو RLGR در سطوح مختلف تنش شوری اختالف معنیدار داشتند. به طوری که شوری شدید 700 - میلیموالر - باعث بیشترین کاهش در صفات ذکر شده گردید - جدول . - 1 تلقیح باکتری با گیاهان نیز اثر مثبتی بر کاهش خسارت اکسیداتیو و دیگر اثرات شوری در صفات باال داشت - جدول . - 1 بر اساس مقایسات میانگین - جدول - 1برای صفات وزن تر کل، سرعت جذب خالص - NAR - و دوام سطح برگ - LAD - ارقام RGS003و Hyola308برای صفت سرعت رشد نسبی - - RGR و سرعت رشد نسبی - AGR - ارقام RGS003،Hyola308و Amicaو برای محتوای نسبی آب برگ - RWC - وسرعت رشد نسبی برگ - - RLGR رقم RGS003و Hyola308بیشترین مقادیر میانگین را داشتند. اثر متقابل شوری، باکتری و رقم برای صفات ارتفاع بوته و LARمعنی دار بود، به طوری که در سطح شاهد و تنش شدید 700 - میلیموالر - بیشترین ارتفاع بوته و LAR به رقم Hyola308تلقیح شده با باکتری تعلق داشت - شکل 1و. - 2
تنش شوری در اغلب موارد اندامهای هوایی گیاه را بیشتر از ریشه تحت تأثیر قرار میدهد. اغلب گیاهان در مواجهه با تنش شوری عالئم ظاهری قابل توجهی به غیر از کاهش رشد نشان میدهند - پولجاکاف مایبر و لرنر،. - 1991 کایا و همکاران - 2001 - اظهار داشتند که شوری، رشد رویشی وزایشی گیاه را تحت تأثیر قرار میدهد، بنابراین موجب کاهشوزن خشک و عملکرد گیاه میشود.بندهحق و همکاران - 2003 - نیز گزارش کردند که میزان وزن خشک، شاخص سطح برگ، نسبت ریشه به اندامهای هوایی و شاخصهای رشددر کلزای تحت تنش شوری کاهش معنیداری را در مقایسه با تیمار شاهد نشان دادند. ایشان نوسان کاهش رشد و تکیه بر میزان این کاهش را اصلیترین معیار گزینش ارقام متحمل و حساس به شوری معرفی کردند. اخگر و خاوازی - 1733 - طی تحقیقی نشان دادند که سطوح مختلف شوری تأثیر معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بر وزن تر و خشک گیاه کلزا دارند.حیدری و همکاران - 2011 - گزارش کردند که سطوح شوری 100 و 200 میلی موالر NaClباعث کاهش معنیدار میانگین سرعت رشد نسبی برگ نسبت به شاهد - بدون تنش - در ارقام مختلف آفتابگردان شد. باکتریهایPGPRبااستفادهازیکیاچندمکانیسمخاصبهطورمستقیمویا غیرمستقیمموجب بهبود شاخصهایرشدونموگیاهمی-گردند - کلوپر و همکاران،. - 1931 چنگ و همکاران - 2003 - در تحقیقی دریافتند که باکتریهای سودوموناس با توانایی تولید آنزیم -ACC دآمیناز به طور معنیداری وزن تر و خشک اندامهای هوایی کلزا را در شرایط شور افزایش میدهند. تلقیح گیاه کلزا با سویههایی از باکتری سودوموناس مولد -ACCدآمیناز باعث افزایش سطح برگ و وزن خشک بوته نسبت به گیاه شاهد شد - جلیلی و همکاران، . - 1790 حیاتی و همکاران - 1790 - نشان دادند که سطح برگ گیاهان کلزا تلقیح شده با یک گونه باکتری محرک رشد اختالف معنیداری با گیاه شاهد دارد. این باالبودنشاخصسطحبرگسببافزایشمیانگین نسبت سطح برگ و سرانجامافزایشدرتولیدمادهخشکرابهدنبالخواهدداشت.
با عنایت به تجزیه های انجام شده این پژوهش میتوان نتیجه گرفت که تلقیح باکتری سودوموناس فلورسنس سویه FY32با گیاهچههای کلزا میتواند اثر مثبت و معنیداری بر برخی شاخصهای رشدی وصفات مورفولوژی در هر یک از سطوح تنش شوری نسبت به گیاه شاهد در ارقام مختلف دارد.از این رو میتوان استفاده از باکتریهای محرک رشد - PGPR - در کشت گیاهانی مانند کلزا بعد از بررسیهای بیشتر در آزمایشات مشابه در گلخانه و مزرعه و در سال های مختلف پیشنهاد - شود.
شکل -1 میانگین سطوح مختلف شوری و باکتری بین ارقام مختلف کلزا برای صفت ارتفاع بوته - مقایسه میانگبن به روش دانکن - .
