مروری بر سازوکارهای فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی میکروارگانیسم های مفید در افزایش تحمل به تنش خشکی

خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی محدودکننده رشد و تولید گیاهان در اکوسیستم های طبیعی و کشاورزی است و پیش بینی می شود تحت تاثیر تغییرات اقلیمی، فراوانی و شدت آن افزایش یابد. کاهش پتانسیل آب خاک، برهم خوردن تعادل هورمونی، القای تنش اکسیداتیو و محدودیت دسترسی به عناصر غذایی از مهم ترین پیامدهای این تنش هستند که به طور مستقیم فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه را مختل می کنند. در دهه های اخیر، توجه گسترده ای به استفاده از میکروارگانیسم های مفید خاک از جمله باکتری های محرک رشد گیاه (PGPR)، قارچ های مایکوریز آربسکولار و قارچ های همزیست گرایی مانند Trichoderma به عنوان رویکردی پایدار و زیست سازگار برای افزایش تحمل گیاهان به خشکی جلب شده است. این میکروارگانیسم ها از طریق مجموعه ای از سازوکارهای چندلایه عمل می کنند؛ از جمله بهبود جذب آب و عناصر غذایی، افزایش کارایی مصرف آب، تنظیم روزنه ها، مهار تجمع ROS از طریق فعال سازی سیستم آنتی اکسیدانی، و افزایش سطح اسمولیت های سازگار. در سطح مولکولی نیز با تنظیم بیان ژن های مرتبط با تنش، پروتئین های حفاظتی، آکوآپورین ها و مسیرهای هورمونی، نقش مهمی در تقویت تاب آوری گیاه ایفا می کنند. علاوه بر این، برخی PGPRها با تولید ACC دآمیناز و کاهش اتیلن استرسی، شرایط مطلوب تری برای رشد تحت خشکی فراهم می سازند. این مقاله با مرور شواهد فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی، به تشریح سازوکارهای اثرگذاری این میکروارگانیسم ها بر تحمل خشکی می پردازد و در نهایت، مزایا، محدودیت ها و چشم اندازهای کاربرد آن ها را در مدیریت پایدار تنش خشکی مورد بحث قرار می دهد.

کلیدواژه ها:

باکتری های محرک رشد گیاه ، تعامل گیاه–میکروارگانیسم ، تنش های غیر زیستی ، قارچ های همزیست ، میکروارگانیسم های مفید