تاثير تلقيح جدايه هاي سينوريزوبيوم مليلوتي بر رشد و جذب عناصر غذايي كنجد

The effect of Synorhizobium meliloti inoculation on nutrient uptake and growth of Sesame Plant

1 گياهي يكساله، از رده دولپه اي هاي پيوسته گلبرگ، از Sesamum indicum L. سابقه و هدف: كنجد با نام علمي مي باشد. كنجد دانه روغني با ارزشي است كه بسته به شرايط و نوع رقم داراي 45 تا 62 درصد Pedaliaceae خانواده روغن بوده و روغن آن به دليل وجود يك تركيب فنلي آنتي اكسيدان به نام سزامول از دوام خوبي برخوردار است. باكتري هاي ريزوبيومي مانند باكتري هاي محرك رشد گياه قادرند از طريق مكانيسم هاي محرك رشد مانند توليد سيدروفور و نيز افزايش حلاليت و قابليت جذب عناصر غذايي به ويژه ،(IAA) هورمون ايندول- 3- استيك اسيد فسفر باعث بهبود و افزايش رشد و عملكرد گياهان غيرلگوم شوند. از اين رو اين پژوهش به منظور بررسي برخي صفات محرك رشد باكتري هاي سينوريزوبيوممليلوتي و ارزيابي توانايي آن ها در افزايش رشد و بهبود شرايط تغذيه اي كنجد به عنوان يك گياه غيرلگوم شكل گرفت. مواد و روش ها: به منظور بررسي اثر برخي جدايه هاي سينوريزوبيوم مليلوتي بر رشد و جذب برخي عناصر غذايي سيدروفور و توانايي انحلال ،IAA كنجد، آزمايشي در شرايط گلخانه انجام شد. ابتدا جدايه ها از نظر توليد سيدروفور و ،IAA فسفات هاي معدني مورد بررسي قرار گرفتند. بر مبناي نتايج حاصل، پنج جدايه برتر از نظر توليد توانايي انحلال فسفات هاي معدني كم محلول انتخاب و در آزمون گلخانه اي در قالب طرح كاملاً تصادفي با يك تيمار بدون باكتري به عنوان شاهد در 4 تكرار مورد استفاده قرار گرفتند. براي اجراي آزمون گلخانه اي، ابتدا بذر هاي هم اندازه گياه كنجد انتخاب و سپس ضد عفوني سطحي شدند. گلدان هاي پلاستيكي 5 كيلو گرمي از يك خاك و فسفر قابل استفاده كم ( 5 ميلي گرم در كيلوگرم) پر (EC=1/4dS/m) غيراستريل با بافت شني لومي، شوري پايين شدند. در هر گلدان تعداد 15 بذر كنجد كشت شد. هنگام كاشت، هر بذر با 500 ميكروليتر از سوسپانسيون باكتري 108 تلقيح گرديد. در مرحله گلدهي، گياهان از محل طوقه قطع و طول ساقه، وزن خشك cfu/g مورد نظر با جمعيت اندام هوايي و ريشه اندازه گيري گرديد. همچنين غلظت فسفر، آهن، روي و مس در اندام هوايي تعيين گرديدند. يافته ها: نتايج مربوط به انحلال فسفر معدني بيانگر توانايي تمام جدايه ها در حل تري كلسيم فسفات در محيط اسپربر با مقدار 139 ميكروگرم بر ميلي ليتر به دست آمد. SR بود به طوري كه بيش ترين توانايي حل فسفر مربوط به جدايه 18 بالاترين توان توليد سيدروفور را داشتند. نتايج آزمون گلخانه اي نشان داد كه SR و 3 SR همچنين جدايه هاي 32 جدايه هاي مورد آزمايش وزن خشك اندام هوايي كنجد را نسبت به شاهد افزايش دادند. به طوري كه اين افزايش در معني دار بود. بيش تر جدايه هاي مورد آزمايش جذب عناصر غذايي اندام SR و 16 SR3 ،SR مورد جدايه هاي 18 باعث افزايش معني دار جذب عناصر غذايي شامل فسفر، SR هوايي كنجد را افزايش دادند. ولي تنها كاربرد جدايه 18 روي، مس و آهن اندام هوايي نسبت به شاهد شد. سيدروفور و حل فسفات هاي معدني كم محلول ،IAA نتيجه گيري: در مجموع جدايه هاي منتخب داراي توانايي توليد بيش ترين SR توانستند شاخص هاي رشد (اندام هوايي و ريشه) گياه كنجد را افزايش دهند. در بين جدايه ها، جدايه 18 تاثير را بر پارامترهاي رشد و جذب عناصر غذايي كنجد داشت.

Background and Objectives: Sesame (Sesamum indicum L.) is an annual plant, from monocotyledons and Gamopetalous order and Pedaliaceae family. Sesame is a valuable oil seed which has 45 up to 62 percentage of oil due to the condition and variety. This oil is so durable because of a phenolic antioxidant compound called Sesamol. Rhizobium bacteria like plant growth promoting rhizobacteria are capable of improving and increasing non-legume plant growth and yield through growth promoting mechanisms like Indole-3-acetic acid hormone production, siderophore production and also increase of the solubility and uptake of nutrients, particularly phosphorus. Therefore, the present study was performed to evaluate some of the plant growth promoting characteristics of Synorhizobium meliloti bacteria and assess their ability to increase the growth and improve the nutritional condition of sesame as a non-legume plant. Material and Method: A greenhouse experiment was conducted in order to evaluate the effect of some of Synorhizobium meliloti isolates on growth and nutrients uptake in sesame. Firstly, all of the isolates were examined for IAA and siderophore production and their ability to dissolve insoluble mineral phosphates. Then, 5 superior isolates based on IAA and siderophore production and also solubilization of insoluble mineral phosphates were selected and used with a control treatment in a completely randomized design with four replications. Several sesame seeds of same size were selected and then surface sterilized for greenhouse experiment. The five Kg plastic pots were filled with sandy loam non-sterile soil with low salinity (EC=1.4 dS.m-1) and low available phosphorus (5 mg.kg-1). 15 sesame seeds were planted in each pot. The seeds were inoculated with 500 ?L of bacterial suspension (population: 108cfu.g-1) after cultivation. The plants were cut from the crown and the length, shoot and root dry weight were measured in blooming phase. The phosphorus, iron, zinc and copper concentration were then determined in shoot. Results: The results related to dissolution of mineral phosphorus showed that all of the isolates had the ability to solubilize Tricalcium Phosphate in sperber medium and the highest phosphorus solubilization was related to SR18 isolate (139 ?g.ml-1). Also isolates SR3 and SR32 produced the highest amount of siderophore. The results of greenhouse experiment demonstrated that the tested isolates could increase sesame shoot dry weight compared to the control. This augmentation was significant in SR3, SR16 and SR18. Most of the tested isolates also could increase nutrient uptake in sesame shoot but the only isolate which could significantly increase shoot nutrient uptake including P, Zn, Cu and Fe in comparison with control was SR18. Conclusion: To summarize, the selected isolates which could produce IAA, siderophore and solubilize poorly soluble inorganic phosphates had the ability to raise sesame growth factors (shoot and root). Among all of the isolates, SR18 was the most effective on growth factors and nutrient uptake in sesame.