کاهش اثرهای تنش خشکی با استفاده از اندوفیت باکتریایی (Agrobacterium deltaense) در آویشن باغی (Thymus vulgaris L.)

Abstract

سابقه و هدف: گیاه آویشن (Thymus vulgaris L.) از گیاهان دارویی و معطر و متعلق به خانواده نعناعیان است. این گیاه دارای خواص ارزشمند دارویی و تغذیه‌ای می‌باشد. خواص دارویی آویشن باغی سبب شده است تا این گیاه از معروف‌ترین گیاهان در دنیا باشد، بنابراین تولید آن نقش مهمی در اقتصاد کشاورزی ایران دارد. تنش‌های محیطی اثر معنی‌داری روی عملکرد و کیفیت گیاهان دارویی دارند. خشکی از مهمترین تنش‌های غیرزیستی و از عوامل محدود کننده تولید محصولات در جهان می‌باشد که می‌تواند اثرهای نامطلوبی روی رشد و عملکرد گیاهان داشته باشد. اندوفیت‌های باکتریایی به‌عنوان یکی از انواع میکروارگانیسم‌های هم‌زیست با گیاهان، نقش مهمی در بهبود رشد و عملکرد گیاهان میزبان خود در شرایط تنش خشکی دارند. با توجه به مشکلات کم‌آبی در ایران، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر اندوفیت باکتریایی Agrobacterium deltaense جدا شده از گیاه مور تلخ (Salvia mirzayanii) بر برخی خصوصیات کمّی و کیفی گیاهان آویشن باغی تحت تنش خشکی انجام شد. مواد و روش‌ها: ابتدا با استفاده از روش‌های مورفولوژیک، فیزیولوژیک و مولکولی، اندوفیت باکتریایی شناسایی شد. سپس بذرهای ضدعفونی شده آویشن باغی در شرایط استاندارد کشت گردیدند و پس از دو ماه به گلدان منتقل شدند. پس از طی شش ماه از زمان انتقال کشت به گلدان، در سه مرحله به‌طور هفتگی با استفاده از اندوفیت باکتریایی A. deltaense، در گیاهان آویشن باغی تلقیح انجام شد. سوسپانسیون باکتری در محیط کشت NB با غلظت 108 × 1 میلی‌لیتر تنظیم شد، سپس به‌صورت محلول‌پاشی به اندام‌های هوایی گیاهان و تزریق به ریشه انجام گردید. برای اطمینان از حضور اندوفیت‌ها پس از گذشت یک ماه از محلول‌پاشی، آزمون استقرار اندوفیت باکتریایی در گیاه انجام شد و بعد از آن تنش خشکی به مدت سه ماه اعمال گردید و بعد صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه آویشن باغی ارزیابی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه هرمزگان در سال 1400 انجام شد. تیمارها در چهار سطح تنش خشکی (0، 25، 50 و 75 درصد ظرفیت مزرعه) و دو سطح تلقیح باکتری (عدم تلقیح و تلقیح باA. deltaense ) تعیین شدند. صفات مورد ارزیابی شامل: ارتفاع، وزن‌تر و خشک ساقه و ریشه، درصد نشت الکترولیت، کلروفیل a و b، کلروفیل کل، کاروتنوئید، پرولین، قندهای محلول، میزان فنول کل و درصد اسانس وابستگی میکوریزایی بودند.نتایج: تنش خشکی اثرهای معنی‌داری بر کاهش عملکرد گیاه آویشن باغی ازجمله کاهش ارتفاع ساقه، وزن تر و خشک ساقه و ریشه، کلروفیل a وb، کلروفیل کل و کاروتنوئید داشت. با این حال، تحت تنش خشکی شدید (75% ظرفیت زراعی)، تلقیح آویشن باغی با اندوفیت باکتریایی A. deltaense باعث افزایش معنی‌دار ارتفاع (35.41%)، وزن خشک ریشه (85.71%)، وزن تر ریشه (35.74%)، وزن خشک ساقه (22.83)، وزن تر ساقه (37%)، کلروفیل a (15.97%)، کلروفیل b (41.09%)، کلروفیل کل (20.77)، کاروتنوئیدها (25%) و سبب کاهش نشت الکترولیت به میزان 5.90% نسبت به شاهد و کاهش اثرهای منفی تنش خشکی ‌گردید. همچنین، حضور اندوفیت باکتریایی A. deltaense در برابر عدم حضور آن در شرایط تنش خشکی، منجر به افزایش صفات پرولین (17.07%)، قندهای محلول (15.09%)، فنول کل (27.39%)، درصد اسانس (20%) و میزان وابستگی میکوریزایی (84%) نسبت به شاهد شد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که میکروارگانیسم‌های مفید ازجمله اندوفیت باکتریایی می‌توانند به‌عنوان راهکاری مناسب برای افزایش تحمل گیاهان به تنش خشکی استفاده شوند. از این ظرفیت می‌توان در جهت کشاورزی پایدار و کاهش محدودیت‌های کشت در مناطقی مانند مناطق خشک و کم‌آب استفاده کرد. در صورت استفاده از اندوفیت باکتریایی A. deltaense در کشت آویشن باغی تحت شرایط تنش خشکی، می‌توان بهبود رشد و عملکرد گیاهان، افزایش میزان درصد اسانس و فنول کل که نشانگر کیفیت و ترکیبات مؤثر درمانی آنهاست را مشاهده کرد. این افزایش نه تنها به ارتقاء خواص دارویی گیاهان کمک می‌کند بلکه ارزش اقتصادی و تجاری آنها را نیز افزایش می‌دهد.