تحريك كلونيزاسيون Azospirillum اندوفيت بدنبال تلقيح توام با Cellulomonas uda ATCC 491

Improvement of endophytic Azospirillum colonization by co-inoculation with Cellulomonas Uda ATCC 491

مقدمه: بسياري از ريزو باكتري‏ها‏ي محرك رشد گياه نظير Azospirillum اگر با باكتري‏ها‏ي توليد كننده سلولاز قوي نظير Cellulomonas همراه شوند، ممكن است ميزان كلونيزاسيون آن‏ها افزايش يافته و در نتيجه باعث تحريك بيشتري در رشد گياه ميزبان شوند. مواد و روش‏‏ها: 6 جدايه اندوفيت Azospirillum از ريشه سه رقم برنج و سه رقم گندم و همچنين، يك جدايه از نوعي كود زيستي تجاري (شركت زيست فناور سبز) بر اساس آزمون‏ها‏ي بيوشيميايي و تحليل S rDNA16 شناسايي و بر اساس توليد سلولاز، پكتيناز و اكسين مطالعه شدند. همچنين، كموتاكسي آن‏ها‏ به سمت تراوشات ريشه ارقام برنج و گندم نيز بررسي شد. دو جدايه با فعاليت سلولازي (A5 و A6) و دو جدايه با عدم فعاليت سلولازي (A2 و A3) انتخاب و برهمكنش آن‏ها‏ با C. uda ATCC 491 بر توليد اكسين و كلونيزاسيون روي ريشه‏ها‏ مقايسه شد. نتايج: يافته‏ها‏ي حاصل از اين مطالعه نشان داد كه هيچكدام از جدايه‏ها‏ داراي فعاليت پكتيناز نبودند، اما Azospirillum جدا شده از برنج داراي فعاليت كربوكسي متيل سلولاز (CMCase) بيشتري است. C. uda ATCC 491 و جدايه‏ها‏ي انتخابي داراي كموتاكسي به سمت تراوشات ريشه‏ها‏ بودند. براي اكثر جدايه‏ها‏، مقدار توليد اكسين در تلقيح توام با C. uda ATCC 491 افزايش پيدا كرد. همچنين، مشخص شد كه C. uda ATCC 491 سبب تحريك كلونيزاسيون Azospirillum بدون و يا با فعاليت سلولازي به ترتيب روي ريشه‏ها‏ي برنج و گندم مي‏‏شود. بحث و نتيجه‏گيري: تلقيح توام Azospirillum با C. uda ATCC 491 ممكن است به علت تحريك يا اثر افزايشي توليد اكسين و فعاليت سلولازي، باعث افزايش توسعه سيستم ريشه‌اي گياه شده و در نتيجه تعداد مكان‏ها‏ي كلونيزاسيون را در ريشه براي باكتري‌هاي مفيدي نظيرAzospirillum افزايش مي‌دهد.

Introduction: Most of the plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) such as Azopirillum if accompanied with strong cellulase producing bacteria such as Cellulomonas, their colonization may be increased and their host plants growth improved. Materials and methods: Six endophytic Azospirilla which isolated from three rice and three wheat cultivars and also one strain from commercial biofertilizer (Green Biotech Co.), identified by biochemical tests and 16S rDNA analysis and were studied on the basis of cellulase, pectinase and auxin production and also their chemotaxis toward rice and wheat cultivars exudates was investigated. Two cellulase positive (A5 and A6) and two negative (A2 and A3) strains were selected and their interaction with C. uda ATCC 491 on auxin production and colonization on roots were compared. Results: This study showed that none of the strains had pectinase activity, but the strain isolated from rice had more Carboxy methyl cellulase (CMCase) activity. Selected isolates and C. uda ATCC 491 showed chemotaxis toward roots exudates. In most of the isolates, rate of auxin production increased by coculture with C. uda ATCC 491. Also, it was determined that C. uda ATCC 491 promoted the colonization of Azospirillum without or with cellulase activity on rice and wheat roots, respectively. Discussion and conclusion: Co-inoculation Azospirillum with C. uda ATCC 491 improves plant root system due to stimulation or additive effect of auxin production and cellulase activity, followed by more uptakes of water and minerals by roots. Also, it raises the number of colonization niches for useful bacteria such as Azospirillum and finally quantitative and qualitative plant parameters. Key words: Azospirillum, Cellulase, Chemotaxis, Auxin, Colonization, Co-inoculation, Cellulomonas