بررسی صفات فنوتیپی و برخی خصوصیات محرک رشدی باکتری‌های ریزوبیومی جداسازی شده از گره‌های ریشه‌ای سویا

Abstract

سابقه و هدف: تثبیت بیولوژیک نیتروژن فرآیندی زیستی است که منجر به تبدیل نیتروژن مولکولی هوا به شکل قابل استفاده گیاه شده نیاز نیتروژنی گیاهان را برطرف کرده و می‌تواند تا اندازه زیادی جایگزین کودهای شیمیایی شود. از سوی دیگر، خاک‌های آهکی به-دلیل pH بالا معمولاً حاوی مقادیر کمی از عناصر غذایی قابل استفاده گیاه می‌باشند و استفاده از باکتری‌های ریزوسفری محرک رشد گیاه می‌تواند قابلیت استفاده عناصر غذایی را بهبود بخشد.. تشکیل گره به وسیله باکتری‌های ریزوبیومی در سویا و برقراری همزیستی آن‌ها متأثر از عوامل مختلفی در خاک است. هدف از این پژوهش جداسازی و غربالگری باکتری‌های ریزوبیومی همزیست با گره‌های ریشه‌ای سویا، ارزیابی توان مقاومت به برخی از تنش‌ها و توان تولید برخی متابولیت‌های محرک رشد و بازدارنده عوامل بیماریزا در باکتری‌های منتخب بود.<br />مواد و روش‌ها<br />گره‌های ریشه‌ای سویا از 21 مزرعه در نقاط مختلف استان گلستان جمع‌آوری شدند. گره‌های ریشه‌ای سالم با استفاده از اتانول 95 درصد (30 ثانیه) و سپس غوطه ورکردن آنها در هیپوکلریت سدیم 5/2 درصد به مدت 3-2 دقیقه ضدعقونی سطحی شده و در نهایت 7 بار با استفاده از آب مقطر استریل شستشو شدند. گره‌های استریل با استفاده از یک میلی‌لیترآب استریل در لوله‌های آزمایش له شده و سوسپانسیون حاصل در محیط کشتYMA حاوی کنگو رد کشت داده شد. پلیت‌های تلقیح شده در دمای 28 درجه سلسیوس به مدت 6-3 روز خوابانیده شدند. آزمون گره‌زایی گیاه با استفاده از 21 جدایه ریزوبیومی و در گلدان‌های شنی انجام پذیرفت. جدایه‌های مختلف ریزوبیومی از نظر تحمل به تنش‌ها (شوری، خشکی، دما،)، مقاومت به علف‌کش‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها، تولید آنزیم‌های هیدرولیتیک، سیدروفور و سیانید هیدروژن غربالگری شدند. <br />یافته‌ها<br />تست گره‌زایی نشان داد که تنها 11 جدایه از 21 جدایه مورد بررسی بر روی ریشه‌های گیاه سویا گره تشکیل دادند. فقط سه جدایه سیدروفور تولید نموده و هیچ یک از جدایه‌ها توان تولید سیانید هیدروژن را نداشتند. نتایج نشان داد که همه جدایه‌ها تا 5 درصد NaCl را تحمل نمودند. ارزیابی تحمل دمایی نشان داد که تنها جدایه‌های شماره 2 و 16 به دمای 42 درجه سلسیوس حساس بوده و بقیه جدایه‌ها به خوبی در این دما رشد نمودند. همه جدایه‌های مورد بررسی به آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین حساس بوده در حالی‌که آنتی‌بیوتیک-های کلرامفنیکل و استرپتومایسین اثر بازدارندگی بر رشد جدایه‌های رایزوبیومی نداشتند.. اثر بازدارندگی علف کش تریفلورالین بر رشد جدایه‌های رایزوبیومی بیشتر از سوپر‌گالانت بود. تنش خشکی اعمال شده به وسیله پلی‌اتیلن‌گلیکول تاثیر منفی بر رشد جدایه‌های رایزوبیومی داشت و شدت آن به سطح خشکی و جدایه رایزوبیومی بستگی داشت. توانمندی ترشح آنزیم های هیدرولیتیک نشان داد که 2/14، 8/42 و 6/47 در صد از جدایه‌ها به ترتیب آنزیم های آلفا-آمیلاز، سلولاز و پروتئاز تولید نمودند.<br />نتیجه‌گیری: ویژگی‌های افزاینده رشدی گیاه در جدایه‌های باکتریایی بررسی شده در این پژوهش نشان داد که برخی از جدایه‌ها توانایی بهره‌گیری بالقوه به عنوان باکتری افزاینده رشد گیاه را دارا می‌باشند. آن دسته از جدایه‌های توانمند در تولید سیدروفور و ترشح آنزیم‌های پروتئاز، آمیلاز و سلولاز وهم‌چنین جدایه‌های توانمند جهت رشد تحت شرایط تنشی مختلف می‌توانند به عنوان جدایه‌های بالقوه در تولید مایه تلقیح جهت بررسی توانمندی تثبیت نیتروژن آنها در سیستم همزیستی سویا-ریزوبیوم در کشت گلدانی و مزرعه‌ای مورد استفاده قرار گیرند.