شناسایی ترکیبات ایندولی تولید شده توسط منتخبی از سودوموناس های فلوروسنت و تأثیر تلقیح آنها بر رشد کلزا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سوادکوه، گروه خاکشناسی

2 استادیار پژوهش موسسه تحقیقات خاک و آب

3 استادیار گروه خاکشناسی دانشگاه ولی عصر رفسنجان

چکیده

باکتری­های ریزوسفری محرک رشد گیاه به گروه نامتجانسی از باکتری­های ریزوسفری مفید اطلاق می­شود که قادرند با استفاده از یک یا چند مکانیسم معین رشد گیاه را افزایش دهند. باکتری­های جنس Pseudomonas و بالاخص گونه­های  P. fluorescens و P. putida از مهم­ترین باکتری­های ریزوسفری محرک رشد محسوب می­شوند. تولید هورمون اکسین یکی از اصلی­ترین دلایل افزایش عملکرد ناشی از تلقیح با این باکتری­ها گزارش شده است. در این تحقیق تعداد 50 سویه از گونه های P. fluorescens و   P. putida متعلق به بانک میکروبی موسسه تحقیقات خاک و آب که از خاک­های مناطق مختلف ایران جداسازی شده بودند از نظرتوانایی در تولید ترکیبات مختلف اکسین مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تعیین ترکیبات مختلف اکسین با استفاده از دستگاه HPLC نشان داد تعداد 36 سویه (72%) از باکتری­ها قادر بودند حداقل یکی از انواع ترکیبات ایندولی اکسین شامل  IAA(ایندول استیک اسید)،  IAM(ایندول استامید) و ILA (ایندول لاکتیک اسید) را ترشح کنند؛ لیکن هیچکدام از سویه­های تحت آزمایش IBA (ایندول بوتیریک اسید ) ترشح نمی­کردند. به منظور بررسی تأثیر تلقیح سویه­ها­ی تولید­کننده IAA بر رشد گیاهچه­های کلزا یک آزمون گلخانه­ای انجام گرفت. نتایج نشان داد که این سویه­ها توانستند ارتفاع اندام هوایی (تا 5/15%)، وزن خشک اندام هوایی (تا58%) و وزن خشک ریشه (تا305%) را به طور معنی­داری افزایش دهند. تفاوت­های آشکار در مرفولوژی و تراکم تارهای کشنده ریشه کلزا در کشت گلدانی نیز دیده شد. در مجموع بنظر می­رسد سویه­های سودوموناس فلورسنت مورد مطالعه از طریق ترشح IAA در ریزوسفر بر شاخص­های رشد گیاه کلزا تأثیر مثبت داشتند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Identification of Indolic Compounds Produced by Selected Strains of Fluorescent Pseudomonads and Their Inoculation Effect on Growth of Canola

نویسندگان [English]

  • N. Khakipour 1
  • K. Khavazi 2
  • A.r. Akhgar 3
1 Assistant Professor, Islamic Azad University-Savadkooh branch
2 Assistant Professor, Department of Soil Science, Vali-e-Asr University of Rafsanjan
3 Assistant Professor, Soil and Water Research Institute
چکیده [English]

Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) are considered to promote plant growth using one or more mechanisms. Pseudomonas bacteria, specially P. fluorescens and P. putida , are the most important kinds of  PGPR. Production of auxin by PGPR is one of the main mechanisms that could promote growth and yield of plants. In this research, fifty strains of Fluorescent Pseudomonads selected from microbial culture collection of Soil and Water Research Institute were used. The ability of the strains for production of auxin compounds were evaluated by high performance liquid chromatography (HPLC). Results indicated that 36 isolates (72%) were able to produce at least one type of indolic auxin compounds including indole-3-acetic acid (IAA), indole-3-acetamid (IAM), and indole-3-lactic acid (ILM). None of the strains produced indole-3-butyric acid (IBA). A greenhouse experiment was conducted to evaluate the effects of inoculating canola seeds with IAA-producing strains on canola growth. The results showed that the strains significantly increased the height of the aerial parts (up to 15.5%), shoot dry weight (up to 58%) and root dry weight (up to 305%). Also vivid differences were seen in morphology and density of root hairs of plants inoculated by the strains. Hence, the studied strains have positive effects on canola plant growth indices through producing IAA. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plant growth promoting rhizobacteria
  • Auxin
  • Canola
  • HPLC

مراجع

  1. شریعتی، ش. و شهی‌زاده، پ. 1379. کلزا، انتشارات اداره کل آمار و اطلاعات در امور کشاورزی و زراعت جهاد کشاورزی، تهران، ایران.
  2. Ahmad, F., Ahmad, I. and M. Sahir Khan. 2005. Indole acetic acid production by indigenous isolates of Azotobacter and fluorescent Pseudomonas in the presence and absence of tryptophan. Turk. J. Boil. 29:29-34.
  3. Arshad, M., and W.T.Jr. Frankenberger. 1991. Microbial production of plant hormones. Plant Soil 133:1-8.
  4. Asghar, H.N., Zahir, Z.A., Arshad, M., and A. Khaliq. 2002. Relationship between
    in vitro production of auxins by rhizobacteria and their growth promoting activities in Brassica juncea Biol. Fertil. Soils 35:231-237.
  5. Bayliss, C., Bent, E., Culham, D.E., Maclellan, S., Clark, A.J., Brown, G.L., and J.M. Wood. 1997. Bacterial genetic loci implicated in the putida GR 12-2 Canola mutualism: Identification of an exudates-inducible sugar transporter. Can. J. Microbiol. 43:809-818.
  6. Belimov, A.A., Safronova, V.I., Sergiyeva, T.A., Engorova, T.V., and A.A. Metiyeva. 2001. Characterization of PGPR isolated from polluted soils and 1-aminocyclopropane-1-carboxylate ACC deaminase. Can. J. Microbiol. 47:462-465.
  7. Bertrand, H., Naline, R., Bally, R., and J.C. Cleyet-marel. 2001. Isolation and indentfication of the most efficient plant growth promoting bacteria associated with canola (Brassica napus). Biol. Fertil. Soils 53:152-156.
  8. Brown, M. E. and S. K. Burligham 1968. Production of plant growth substances by Azotobacter chroococcum. J. Gen. Microbiol. 53:135-144.
  9. Frankenberger, W. T. Jr., and W. Brunner 1983. Methods of detection of auxin-indole3-acetic acid in soil by high performance liquid chromatography. Soil Sci. Soc. Am. J. 47: 237-241.
  10. Glick, B.R. 1995. The enhancement of plant growth by free-living bacteria. Can. J. Microbiol. 41: 109-117.
  11. Gravel, V., A. Hani, and R. J. Tewddell. 2007. Growth stimulation and fruit yield improvement of greenhouse tomato plants by inoculation with Pseudomonas putida or Trichoderma atroviride: Possible role of indole acetic acid (IAA). Soil Biol. Biochem. 39:1968-1977.
  12. Hafeez, F.Y., Safdar, M.F., Chaudhry, A.V., and K.A. Malik. 2004. Rhizobial inoculation improves seedling emergence, nutrient uptake and growth of cotton. Aust. J. Experiment. Agric. 44:617-622.
  13. Hirsch, A.M., Fang, Y., Asad, S., and Y. Kapulnik. 1997. The role of phytohormones in plant-microbe symbioses. Plant Soil 194:171-184.
  14. Klopper, J. W., and  Schroth. 1978. Plant growth promoting rhizobactera on radish. P. 879-882. In: Proceedings of the 4th international conference on plant pathogenic bacteria. France.
  15. Kloepper, J.W., Schroth, M.N., and T.D. Miller. 1987. Effects of rhizosphere colonization by plant growth-promoting rhizobacteria on potato plant development and yield. Ecol. Epidemiol. 70:1078-1082.
  16. Kravcheko, L.V., Leonova, E.I., and I.A. Tikhonovich. 1994. Effect of root exudated of non-legume plants on the response of auxin production by associated diazotrophs. Microb. Releas. 2:267-271.
  17. Misko, A. and J. J. Germida 2002. Taxonomic and functional diversity of Pseudomonad isolated from the roots of field-grown canola. Fems Microbiol. Ecol. 42:399-407.
  18. Pati, B. R., Sengupta, S. and A. K. Chandra 1995. Impact of selector phyllospheric diazotrophs on the growth of wheat seedling and assay of the growth substances produced by the diazotrophs. Microbiol. Res. 150:121-127.
  19. Patten, C. L., and B. R. Glick. 2002. Role of Pseudomonas putida Indoleacetic acid in development of the host plant root system. Appl. Environ. Microbiol. 68:3795-3801.
  20. Paul, D., and Y. R. Sarma. 2006. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR)- mediated root proliferation in black pepper (Piper nigrum ) as evidenced through GS Root Software. Arch. Phytopathol. Plant Prot. 39:1-4.
  21. Sarwar, M., and R.J. Kremer 1995. Enhanced suppression of plant growth through production of L- tryptophan- derived compounds by deleterious rhizobacteria. Plant Soil. 172:261-269.
  22. Xie, H., Pasternak, J.J., and B.R. 1996. Isolation and characterization of mutants of the plant growth promoting rhizobacterium P. putida GR 12-2 that overproduce indole-3-acetic acid. Curr. Microbiol. 32:67-71.
  23. Zahir, ZA., Abbas, SA. Khalid, M. and M. 2000. Substrate dependent microbially derived plant hormones for improving growth of maize seedlings. Pak. J. Biol. Sci. 3:289-291.
  24. Zahir, Z.A., Arshad, M., and W.T. 2004. PGPR: application and perspectives in agriculture. Adv. Agron. 81:97-167.
پژوهش های خاک
دوره 26، شماره 4
اردیبهشت 1391
صفحه 415-424

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار