بررسي تأثير تيمارهاي بيولوژيك بذر بر عملكرد و برخي خصوصيات بيوشيميايي ژنوتيپ‌هاي كلزا تحت تنش خشكي

Study on the Effects of Seed Biological Treatments on Yield and Some Biochemical Parameters of Rapeseed Genotypes under Water Stress Conditions

كمبود آب رشد و نمو گياهان زراعي را به¬طور گسترده در مناطق نيمه¬خشك تهديد مي‌كند. همزيستي گياهان با ميكروارگانيسم‌هاي مفيد خاك يكي از راهكارهاي سازگاري آنها با تنش‌هاي محيطي است. در اين پژوهش اثر تلقيح بذر ژنوتيپ‌هاي كلزا با قارچ شبه‌ميكوريزا (Piriformospora indica) و باكتري محرك رشد (Arthrobacter siccitolerans) روي برخي شاخص‌هاي عملكردي و فيزيولوژيكي در شرايط بدون تنش و تنش خشكي طي دو سال بررسي شد. نتايج نشان داد، تنش خشكي باعث كاهش عملكرد دانه (%19/5) و روغن كلزا (%23) شد. درحالي¬كه فعاليت و مقدار شاخص‌هاي فيزيولوژيكي (آنزيم‌هاي كاتالاز، سوپراكسيد ديسموتاز، آسكوربات پراكسيداز و مالون دي آلدهيد و پرولين) را افزايش داد. تيمار بذر با قارچ P. indica و باكتري A. siccitolerans تحت شرايط تنش باعث كاهش فعاليت آنزيم‌ها و مقدار پرولين و بهبود عملكرد دانه و روغن در مقايسه با آبياري نرمال شد. هر چند اثر تعديلي باكتري و قارچ روي صفات مورد مطالعه شبيه بود ولي اثر قارچ روي پرولين و عملكرد روغن بارزتر بود. همچنين تحت شرايط آبياري نرمال نيز كاربرد اين ميكروارگانيسم‌ها باعث كاهش فعاليت آنزيم‌ها و مقدار پرولين شد. نكته قابل توجه اينكه تغييرپذيري زياد محتوي پرولين استفاده از آن را به‌عنوان شاخص ارزيابي تنش در تيمارهاي زيستي نيز معرفي مي‌كند. در كل نتايج نشان داد كه با وجود تفاوت در پاسخ ژنوتيپ‌ها به تيمارها، كاربرد هر دو ميكروارگانيسم باعث افزايش عملكرد دانه و عملكرد روغن تحت هر دو شرايط آبياري نرمال و تنش خشكي شد و مي‌توان از اين تيمارهاي زيستي، بويژه قارچ P. indica، جهت تعديل اثر تنش خشكي ژنوتيپ‌هاي كلزا استفاده كرد.

Water shortage seriously threatens crop growth and development especially in semi-arid areas. Association of plants with beneficial soil microorganisms is a strategy for plant adaptation to environmental stresses. In this study, the effect of seed inoculation of rapeseed genotypes with mycorrhiza-like fungus (Piriformospora indica) and growth-promoting bacterium (Arthrobacter siccitolerans) was investigated on some yield and physiological indices under non-stress and drought stress conditions. The results showed that the stress reduces grain yield (19.5%) and oil concentration (23%) while physiological attributes including activity of anti-oxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase, ascorbate peroxidase and malondialdehyde) and content of proline increased. Seed treatment with P. indica and A. siccitolerans under stress condition reduced the activity of enzymes and content of proline whereas improved grain and oil yields compared to the non-stress condition. Although the alleviation effect of bacteria and fungi on the studied traits was similar, the effect of fungi on proline content and oil yield became more noticeable. Also, under non-stress condition, the use of these microorganisms reduced the activity of enzymes and content of proline. It is noteworthy that due to the high variability of the proline content, it can also be introduced as an indicator of stress in biological treatments assessment. Overall, the results showed that despite the differences in the response of genotypes to treatments, the application of both microorganisms increases grain yield and oil yield under both non-stress and water stress conditions, and the biological treatments, particularly P. indica could be used to alleviate water stress effects on rapeseed genotypes.