بررسي تاثير متقابل استرپتومايسس‌هاي توليد كننده اكتوئين (ها) و گندم در شرايط تنش شوري

Evaluation of Mutual Effect of Ectoine(s) producing Streptomyces and wheat at salt conditions

ميكروارگانيسم‌هاي خاك با توانايي تخفيف اثرات تنش شوري و تحريك رشد گياه مي‌توانند راهكاري اميدبخش در كشاورزي پايدار باشند. در اين مطالعه رابطه متقابل دو رقم گندم نان (پيشتاز و زرين) و سه گونه استرپتومايسس مقاوم به نمك توليد كننده اكتوئين(ها) در شرايط تنش شوري و بدون تنش بررسي شد. با استفاده از روش PCRDGGE تنوع و توزيع ژن‌هاي 16S rRNA باكتري‌هاي رايزوسفري در خاك تلقيح شده و نشده با استرپتومايسس در شرايط شور و غير شور مطالعه شد. نتايج نشان داد عصاره بدون سلول هر سه باكتري طول ريشه را كاهش و عصاره باكتري S2 و 2012 C وزن خشك گياه را نسبت به شاهد افزايش داد. تيمار خاك با باكتري 2012 C وزن تر و خشك ريشه و ساقه رقم پيشتاز و وزن تر و خشك ريشه رقم زرين را در شرايط غير تنش افزايش داد. در شرايط تنش اثر محرك رشدي اين باكتري به افزايش وزن تر و خشك ريشه پيشتاز و سطح برگ زرين محدود شد. عصاره ريشه گندم موجب افزايش جمعيت باكتري 2012 C و كاهش تجمع ميسليوم‌هاي باكتري شد. تأثير عصاره ريشه پيشتاز بر جمعيت باكتري بيشتر از زرين بود. بر اساس نتايج PCRDGGE تنوع ژن16S rRNA رايزوسفري با افزودن باكتري و يا نمك به خاك تغيير كرد. پروفايل ژني حاصل در رايزوسفر ارقام مختلف گندم نيز متفاوت بود. نتايج نشان داد نقش مثبت استرپتومايسس مقاوم به نمك براي تحريك رشد گندم در شرايط تنش و غير تنش به رقم وابسته است.

Soil microorganisms with potential for alleviation of salt stress in combination with plant growth promotion would be a promising approach in sustainable agriculture. In the present study, interaction of two varieties of bread wheat (Triticum aestivum L.), Pishtaz and Zarrin and three salt tolerant ectoines producing bacteria including S. Cellulosae, S. rimosus C2012 and Streptomyces Strain S2 was undertaken in normal and salt conditions. Diversity and distribution of 16S rRNA gene of rhizospheric bacteria in soil inoculated with Streptomyces in salt and normal conditions were studied by denaturing gradient gel electrophoresis (PCRDGGE) method. Results showed that bacterial cell free extract of all strains reduced root length but S2 and C2012 increased plant dry weight related to control. Soil treatment with strain C2012 increased Pishtaz root and shoot fresh and dry weight and Zarrin root fresh and dry weight in normal conditions. At salt conditions, plant growth promotion of C2012 limited to increase Pishtaz root fresh and dry weight and Zarrin leaf area. Root extract of wheat plantlets increased C2012 population (cfu) and decreased mycellial aggregation. The effect of Pishtaz root extract on bacterial cfu was more than Zarrin. Based on PCRDGGE data, the diversity of 16S rRNA gene in rhizosphere changed when Streptomyces or salt was added to soil. PCRDGGE profiles of 16S rRNA gene in rhizosphere of wheat varieties were also different. Our observations certify that beneficial role of salt tolerant Streptomyces for wheat growth promotion at normal or saline conditions is plant variety dependent.