برسی تغییرات در بیان ژن P۵CS، و برخی صفات فیزیولوژیک و بیوشیمایی گندم در پاسخ به باکتری آزوسپیریلوم و قارچ پیریفورمواسپورا ایندیکا تحت تنش شوری

مقدمه: تنش های محیطی از بزرگترین تهدیدها برای ثبات در تولیدات محصولات کشاورزی محسوب می گردد. تغییرات آب و هوایی شدت این تنش های محیطی را در مناطق مختلف جهان افزایش داده است. خشکسالی و شوری از مهمترین تنش های محیطی مناطق خشک و نیمه خشک جهان محسوب می گردد. در دهه های اخیر راهکارهای مختلفی جهت کاهش اثرات تنش شوری بر گیاهان زراعی معرفی شده است. استفاده از میکروارگانیسم های مفید خاک از جمله این روش ها محسوب می گردد. مواد و روش ها: در مطالعه حاضر اثر باکتری آزوسپیریلوم و قارچ پیریفورمواسپورا ایندیکا در تلقیح جداگانه و توامان آنها به منظور شناسایی تغییرات مولکولی، بیوشیمایی و فیزیولوژی گندم تحت اعمال و عدم اعمال تنش شوری بررسی گردید. طرح آزمایشی فاکتوریل سه عاملی بر پایه بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای اصلی آزمایش شامل اعمال و عدم اعمال تنش شوری، تلقیح و عدم تلقیح با باکتری آزوسپیریلوم ، و کاربرد قارچ پیریفورمواسپورا ایندیکا بود. جهت اعمال شوری از آب حاوی کلرید کلسیم (۶۵ میلی گرم) و کلرید سدیم (۰.۳۷۵ گرم) استفاده گردید تا شوری ۱۲ دسی زیمنس بر متر تهیه گردد. آبیاری با آب شور ۲۱ و ۲۸ روز پس از سبز شدن گندم اعمال گردید. از گندم رقم پیشگام جهت این آزمایش استفاده گردید. ۲۴ ساعت پس از اعمال دومین آبیاری با آب شور نمونه گیری برگ به جهت استخراج RNA کل و مطالعات مرتبط با بیان ژن دلتا-پیرولین-۵ کربوکسیلات سینتاز انجام گرفت. میزان تغییرات پرولین برگ، میزان تولید مالون دی آلدهید، نشت یونی، محتوای آب نسبی برگ، محتوای نیتروژن، میزان رنگریزه های کلروفیلی در پاسخ به میکروارگانیسم های مورد استفاده مورد بررسی قرار گرفت. یافته‎ها: درصد کلونیزاسیون قارچ با ریشه گندم رقم پیشگام ۲۴.۹ درصد بود. تلقیح با آزوسپیریلوم میزان کلونیزاسیون ریشه با قارچ را ۳.۱۷ درصد افزایش داد. شوری تاثیری معنی دار بر سوکسینات دهیدروژناز نداشت اما تلقیح با باکتری میزان آن را به صورت معنی داری افزایش داد. گیاهان تلقیح شده با قارچ و باکتری از محتوای آب نسبی بیشتر اما نشت یونی و مالون دی آلدهید کمتری تحت شوری برخوردار بودند. شوری موجب تغییر معنی دار در میزان رنگریزه های کلروفیلی نگردید؛ هر چند تلقیح با قارچ و باکتری میزان کلروفیل a را افزایش داد. تاثیر شوری، قارچ و باکتری و اثر متقابل آنها بر میزان بیان ژن دلتا-پیرولین-۵ کربوکسیلات سینتاز معنی دار بود. گیاهان شاهد سطوح بیشتری از بیان ژن را نشان دادند. در حالیکه گیاهان تلقیح شده با قارچ و باکتری از میزان بیان ژن کمتری برخوردار بودند. همچنین اثر متقابل باکتری و قارچ بر میزان بیان ژن دلتا-پیرولین-۵ کربوکسیلات سینتاز معنی دار بود و موجب کاهش بیشتر آن در مقایسه با گیاهانی که فقط با قارچ تلقیح شده بودند گردید. اثر شوری، قارچ و باکتری و نیز اثرات متقابل آنها بر میزان غلظت پرولین برگ معنی دار بود. تحت تنش شوری میزان پرولین در گیاهان تلقیح شده با قارچ کمتر از گیاهان شاهد بود. چنین روندی نیز در گیاهان تلقیح شده با باکتری مشاهده گردید به طوری که گیاهان تلقیح شده سطوح کمتری از پرولین را تحت تنش شوری نشان دادند. نتیجه‎گیری: روند بیان ژن دلتا-پیرولین-۵ کربوکسیلات سینتاز با روند تجمع پرولین تحت اعمال تنش شوری منطبق بود که بیانگر تاثیر القایی شوری بر میزان بیان این ژن بود. تجمع پرولین در گیاهان کنترل بیش از گیاهان تلقیح شده با قارچ و باکتری بود که می تواند بیانگر این باشد که میکروارگانیسم های استفاده شده از طریق دیگری شدت تنش را بر گیاه میزبان کاهش داده اند.

کلیدواژه ها:

پرولین ، روابط گیاه -میگروارگانیسم ، سوکسینات دهیدروژناز ، مالون دی آلدهید ، نشت یونی