بخشی از مقاله
چکیده
باکتری های محرک رشد از طریق مکانیسم هایی مانند تولید هورمون های محرک رشد گیاه که نتیجه آن بهبود جذب آب و عناصر غذایی توسط گیاه است، تأثیر روی بهبود جوانه زنی و ظهور گیاهچه، تولید برخی از ترکیبات آنتی بیوتیک، حذف عوامل بیماریزا و القای ژن های دفاعی گیاه، می توانند رشد گیاه را افزایش دهند. هدف این پژوهش غربالگری سه سویه ریزوبیوم از نظر تأثیر باکتری های محرک رشد بر میزان جوانه زنی در گیاه لوبیا چشم بلبلی بوده است .
دراین مطالعه 2 نمونه استاندارد ریزوبیوم با کدهای - PTCC 1654 - و - PTCC 1684 - و سویه جداسازی شده از گره به گیاه لوبیا چشم بلبلی تلقیح شد. بدین منظور نمونه ها در سه غلظت 108 CFU/mlو 107 و 1/5 × 106 از باکتری ها بر روی گیاه لوبیا چشم بلبلی تلقیح شدند. نمونه ها بعد از گذشت 10 روز مورد بررسی قرار گرفتند. این آزمایش به صورت آزمون فاکتوریل در قالب یک طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد.
در پایان دوره ، درصد جوانه زنی، اندازه گیری شد و با استفاده از نرم افزار SPSS 19 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. جوانه زنی با تلقیح سویه جداسازی شده از گره که پس از شناسایی مولکولی با روش کلنی-PCR ریزوبیوم sp با کد - 1F1 55229 - تشخیص داده شد، با غلظت 5× 106 CFU/ml 1/ بالاترین درصد را نشان داد. یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که ، ریزوبیوم sp با کد - 1F1 55229 - که باعث افزایش جوانه زنی گیاه لوبیا چشم بلبلی شده بود، می توانست به دلیل بالا رفتن مصرف آب توسط گیاه باشد.
.1 مقدمه
فرآیند جوانه زنی
جوانه زنی فرآیندی است که طی آن رویان موجود در بذرهایی که دارای قوه نامیه بوده و نیز فاقد مرحله خفتگی و یا خفتگی آن ها برداشته شده است، در شرایط مناسب محیطی، به یک گیاهچه تبدیل می شوند. سازمان AOSA2، نیز جوانه زنی را ، توانایی نمو و ظهور جنین موجود در بذر و ایجاد یک گیاهچه طبیعی، تحت شرایط مناسب محیطی ، معرفی می کند
این فرآیند ، دارای 3 مرحله می باشد که عبارتند از:
-1 مرحله فعال شدن: که طی آن جذب آب یا آبگیری توسط کلوئیدهای بذر خشک در دو مرحله صورت می گیرد
الف - در مرحله اول، انتقال آب به درون فضای آپوپلاستی می باشد که به پتانسیل اسمزی موجود در محیط اطراف بذر ارتباطی ندارد.
ب - در مرحله دوم، انتقال آب با سرعت کمتر و به درون سلول های بذر - سیمپلاستی - و در اثر وجود اختلاف بین پتانسیل اسمزی بذر و محیط اطراف آن می باشد که این فرآیند، فرآیندی فیزیکی می باشد. آب موجب نرم شدن پوشش های بذری و مرطوب شدن پروتوپلاسم و متعاقب آن، تورم بذر و گاهی شکسته شدن پوسته های بذر و همچنین به منظور انجام فعالیت های آنزیمی و جا به جایی مواد ذخیره ای مورد استفاده قرار می گیرد. در این مرحله، چند ساعت پس از آبگیری، سنتز و فعال شدن آنزیم ها آغاز گشته و رشد طولی و طویل شدن ریشه چه نیز انجام می گیرد که به منزله پایان این مرحله می باشد
-2 مرحله گوارش و انتقال: در این مرحله ، تحت تأثیر عمل هورمون جیبرلین تولید شده در جنین و انتقال آن به لایه آلورون و سپس سنتز آنزیم های هیدرولازی مانند آمیلاز ، مواد ذخیره ای از قبیل کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها تجزیه شده [11] و به ترکیبات شیمیایی ساده تر تبدیل شده و به نقاط رشد محور رویان منتقل می گردند که در این مرحله، فرآیندی متابولیکی می باشد
-3 رشد گیاهچه : در این مرحله، در نتیجه تقسیم یاخته ایی در نقاط رشد جداگانه محور رویانی، نمو گیاهچه حاصل شده و پس از آن تمامی ساختارهای گیاهچه ، اعم از ریشه چه، ساقه چه نمو پیدا می کنند. رشد گیاهچه به دو صورت زیرزمینی و رو زمینی می باشد
آزمایش انجام شده بر جوانه زنی و رشد گیاهچه ذرت نشان داده است که باکتری های محرک رشد قادر به افزایش جوانه زنی و بهبود رشد گیاهچه ذرت می باشند
احمد و همکاران در2014 به بررسی باکتریهای محرک رشد بر افزایش رشد تعدادی از گیاهان دارویی و کنترل بیولوژیکی آنها پرداختند. در این مقاله محققین مجموع تعداد 112 کشت باکتریایی از ریزوسفر را با چند گیاه دارویی شامل فراسیون سفید، بادرنجبویه، رزماری، بابونه، آویشن باغی و مرزه بررسی کردند. بر اساس ویژگیهای کشتی و مورفولوژیکی یازده تا از باکتریهایی که انتخاب شدند، بالاترین فعالیت را در افزایش رشد گیاه و فعالیت ضد قارچی بر علیه دو قارچ فیتوپاتوژنیک تولید شده در کشت مایع را نشان دادند
.2 مواد و روش ها
تهیه ، ضد عفونی ، کاشت و آلوده سازی بذرها
ریزوبیوم های استاندارد نام برده سه غلظت 108 CFU/ ml - و 107 ، - 1/5 × 106 تهیه و به حالت های تیمار شده با نیکل، به همراه شاهد - محیط فاقد باکتری و نیکل - و محیط حاوی سه غلظت نیکل و فاقد نیکل، اقدام به آلوده سازی گیاه مورد مطالعه شد. البته این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام شد.
ابتدا بذرهای گیاه لوبیا چشم بلبلی - - Vigna unguiculata از مرکز تحقیقات کشاورزی دزفول تهیه گردید و در محلول هیپوکلریت سدیم 1 به مدت 10 دقیقه ضدعفونی و با آب مقطر استریل 3 بار شستشو داده شد و به مدت 2 ساعت در آب مقطر استریل خیسانده شد و سپس بذرهای ضدعفونی شده در پتری دیش های یک اندازه حاوی کاغذ صافی واتمن40 قرار داده شد، به این صورت که در هر پتری دیش 3 عدد بذر گیاه به طور جداگانه در فواصل مساوی قرار داده شد
. سپس به هر پتری دیش 100 میکرولیتر محلول حاوی مایه تلقیح باکتری در غلظت های فوق الذکر به طور جداگانه اضافه شد و در مرحله بعدی به همراه پتری دیش های حاوی بذور تلقیح نشده به عنوان شاهد، در اطاقک کشت - مدل - JTGL200 با دمای 25 درجه سانتی گراد و با فتوپریود - دوره نوری - 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی قرار داده شد و سپس میزان تولید آنتوسیانین و کاروتنوئید در گیاه لوبیا چشم بلبلی محاسبه گردید .
تعیین درصد جوانه زنی
برای این منظور تعداد بذرهای جوانه زده در پایان دوره تیمار، محاسبه و در نهایت اقدام به محاسبه درصد جوانه زنی شد. جهت بررسی این درصد از فرمول زیر استفاده شود.
×100 - تعداد کل بذرها / تعداد بذور جوانه زده تا روز آخر - درصد جوانه زنی
.3 آنالیزآماری
در این تحقیق تیمارهای مورد نظر در قالب یک طرح کاملاً تصادفی و به صورت فاکتوریل مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصله با استفاده از نرم افزار آماری Spss ورژن 19 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و مقایسه ی میانگین ها بر اساس آزمون دانکن انجام شد. همچنین رسم جداول در اکسل صورت گرفت.
.4 نتایج و بحث
با توجه به نمودار 1 که توسط جدول 1 بدست آمد بالاترین درصد جوانه زنی مربوط به شاهد - بدون باکتری - به همراه باکتری جداسازی شده از گره - 1F1 55229 - با غلظت 106 CFU/ml نسبت به دو ریزوبیوم استاندارد ریزوبیوم ملی لوتی PTCC 1684 و ریزوبیوم رادیوباکتر PTCC 1654 با غلظت های مختلف 108 CFU/ml - و107، - 106 بوده که از لحاظ آماری در سطح 0/01 معنا دار است.
جدول : 1 میانگین مربعات صفات مورد ارزیابی در گیاه لوبیا چشم بلبلی تحت اثر باکتری جداسازی شده از گره - 1F1 55229 - و ریزوبیوم های استاندارد PTCC 1684 و PTCC 1654 در غلظت های مختلف 108 CFU/ml - و107 ،106 در مقایسه با نمونه شاهد - محاسبات با سه تکرار انجام شده است - .
