اثر جنيستيين بر هم‌زيستي گياه لوبيا و باكتري ريزوبيوملگومينوزاروم بيوار فازيولي در تنش شوري

Effect of genistein on symbiosis of common bean and Rhizobium leguminosarumb.v.phaseoli in salinity stress

جنيستيين يكي از مهم‌ترين ايزوفلاونوييدهاي تراوش شده از ريشه لوبيا است كه در هم‌زيستي در نقش سيگنال ملكولي گياه به باكتري باعث تحريك ژن‌هاي نود و تراوش فاكتور نود توسط ريزوبيوم شده كه منجر به پاسخ‌هاي فيزيولوژيكي در ريشه و تشكيل گره‌هاي تثبيت‌كننده نيتروژن خواهد شد. تنش شوري موجب اختلال در تراوش اين تركيبات از ريشه گياه مي‌گردد. هدف از اين كار پژوهشي تاثير جنيستيين بر باكتري ريزوبيوملگومينوزاروم بيوار فازيولي و اثر آن بر گره‌زايي، تثبيت نيتروژن و رشد گياه لوبيا در تنش شوري است. به اين منظور آزمايشي با 3 سطح جنيستيين (0=0G، 5=5G و 20=20G ميكرومولار) و آبياري با 3 سطح شوري (0S= صفر، 1S= 2 و 2S= 4 دسي‌زيمنس بر متر) با 3 تكرار در قالب طرح كاملاً تصادفي با آرايش فاكتوريل در گل‌خانه تحقيقاتي دانشگاه فردوسي انجام گرفت. پس از 30 روز گياه برداشت و وزن تر و خشك ريشه و اندام هوايي، تعداد و وزن گره‌هاي ريشه و نيتروژن گياه اندازه‌گيري شد. وزن و تعداد گره نسبت به تنش شوري بسيار حساس‌تر از وزن خشك گياه بود. هم‌چنين در خاك غيرشور (0S) كاربرد جنيستيين با غلظت 5 و 20 ميكرومولار باعث افزايش تعداد، وزن گره و جذب نيتروژن لوبيا گرديد. در سطح شوري 1S كاربرد 20 ميكرومولار جنيستيين ميانگين وزن هر گره را افزايش داد. با افزايش شوري از 1S به 2S تعداد و وزن گره‌ها كاهش يافت. با وجود كاهش در گره‌زايي، در اثر كاربرد جنيستيين جذب و غلظت نيتروژن گياه با افزايش شوري كاهش نيافت. واژه‌هاي كليدي: ايزوفلاونوييد، جنيستيين، گره‌زايي، تنش شوري، تثبيت نيتروژن

Genistein is an important isoflavonoide in bean root exudates. It is as a molecular signal in the symbiosis to induce nod genes of Rizobium, exudation of nod factor with bacteri and finally making physiological responses in root and formation of nitrogen fixator nodule. Salt stress cause a disturbance in exudation of this compounds by plant root. The objective of this study was investigating the effect of Rhizobium leguminosarumb.v.phaseolipre-induced with genistein (G) on nodulation, nitrogen fixation and growth of the common bean in salinity stress. The experiment was planned in three levels of genistein (G0=0, G5=5, G20=20 µM) and irrigation with three levels of salinity (S0=0, S1=2, S2=4 ds/m) and were combined in a factorial fashion in complete randomized design with three replicates in agriculture college greenhouse of Ferdowsi University. Plants were harvested after 30 days and wet and dry weight of root and shoot, number and weight of root nodule and plant nitrogen were measured. The results showed that weight and number of nodule were more sensitive to salinity rather than dry weight of plant. Genistein application with 5 and 20 µM concentration increased number, weight of nodule and bean nitrogen uptake in non saline soil. Adding 20 ?M genistein increased average weight of each nodule in S1 level of salinity. Nodules number and weight decreased with increasing salinity from S1 to S2. Despite decreasing nodulation, by increasing salinity, plant nitrogen uptake and concentration was not decreased by using genistein. Keywords: Isoflavonoids, Genistein, Nodulation, Salinity, Nitrogen fixation