اثر بیوپرایمینگ بذر با باکتری ریزوسفری Pseudomonas putida (Trevisan) بر روند رشد نهال گیاه دارویی استبرق (Calotropis procera Ait)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی خاک، دانشگاه پیام نور، البرز، کرج، ایران

2 دانش آموخته دکتری تخصصی اکولوژی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.

10.22034/jdmal.2021.244525

چکیده

پژوهش حاضر با هدف بهبود رشد اندام هوایی، ریشه‌زایی و شاخص کیفی نهال‌های استبرق (Calotropis procera Ait) با استفاده از بیوپرایمینگ بذر با ریزوباکتری Pseudomonasputida (Trevisan) سویه 169 انجام ‌شده است. این آزمایش در دو سطح مایه تلقیح شامل شاهد و باکتری ریزوسفری و سه دورۀ زمانی رشد شامل نهال‌های یک‌ ماهه، دوماهه و سه‌ماهه، با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با پنج تکرار انجام شد. نتایج بیوپرایمینگ نشان داد که نهال‌های حاصل از پرایمینگ باکتریایی در دوره‌های زمانی یک‌ماهه، دوماهه و سه‌ماهه در مقایسه با شاهد به‌ترتیب در شاخص حجم ریشه 707.5، 1823.1 و 47.6%، سطح ریشه 654.6، 1798.6 و 40.3%، وزن ‌تر ساقه 270.6، 38.5 و 6.6% و ارتفاع نهال 58.5، 19.3 و 2.5% افزایش داشته است. بالاترین مقدار شاخص کیفی در نهال‌های سه‌ماهۀ تلقیح ­شده با ریزوباکتری مشاهده شد. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که شاخص اندام‌های هوایی ازجمله ارتفاع، قطر یقه و وزن ساقه نسبت به هم به‌جز طول ریشه و وزن خشک‌ ریشه همبستگی معنی‌داری داشته است. نتایج نشان داد که پرایمینگ باکتری‌های ریزوسفریِ مورد استفاده در این پژوهش، عملکرد مثبتی بر ارتقای شاخص‌­های رشد نهال استبرق داشته است. بنابراین، پیشنهاد می‌شود که پژوهش­‌های بیشتری بر روی همزیستی باکتری‌های ریزوسفری با گیاهان مختلف و تعامل اثر آن‌ها صورت گیرد تا بتوان از این فن در راستای تولید گیاهی و احیای اراضی بیابانی بهرۀ بیشتری جست.

کلیدواژه‌ها


  1. Ahmad, N., Anwar, F., Hameed, S., & Boyce, M.C. (2011). Antioxidant and antimicrobial attributes of different solvent extracts from leaves and flowers of Calotropis procera (Ait.). Journal of Medicinal Plants Research, 5 (19), 4879-4887.
  2. AOSA (Association of Official Seed Analysts). (1981). Rules for testing seeds. Seed Technology, 6 (2), 1–126.
  3. Ashrafuzzaman, M., Hossein, F.A., Razi Ismail, M., Anamul Hoque, M.D., Zahurul Islam, M., Shahidullah, S.M., & Meon, S. (2009). Efficiency of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) for the enhancement of rice growth. African Journal of Biotechnology, 8 (7), 1247-1252.
  4. Atkinson, D. (2000). Root characteristics: why and what to measure. In: Root Methods, Springer, 32 pages.
  5. Azarmi, F., Mozaffari, V., Abbaszadeh Dehaji, P., & Hamidipour, M. (2015). Isolation and evaluation of plant growth promoting indices of Pseudomonas fluorescens isolated from Pistachio rhizosphere. Journal of Soil Biology, 2 (2), 173-186. (in Farsi)
  6. Banerjee, M.R., Yesmin, L., & Vessey, J. K. (2006). Plant-growth-promoting rhizobacteria as biofertilizers and biopesticides. In Rai, M. K. (Ed.), Handbook of microbial biofertilizers. Food Production Press, U.S.A., pp.137-181.
  7. Bahmani Jafarlou, M., Pilehvar, B., Modaressi, M., & Mohammadi, M. (2020). The Effect of Different Seawater Ratios on Germination Indices and Morpho-Physiological Traits of Milkweed in Vitro and Nursery Conditions. Journal of Desert Management, 7 (14), 133-148(In Farsi).
  8. Bahmani, M., Jalali, GH., & Tabari Kouchaksaraie, M. (2016). Effect of Inoculation Growth Promotion Bacterium Pseudomonas putida on Tolerance to Salinity of Calotropis procera Ait. Seedlings. Arid Biome Scientific and Research Journal. 6 (1), 81-94. (in Farsi)
  9. Bahmani Jafarlou, M., Pilehvar, B., Modarresi, M., & Mohammadi, M. (2018). Comparison on Efficiency of Arbuscolar Mycorrhizal Fungus and Plant Growth Promotion Rhizobacterium Inoculum on Nutrition Elements Concentration and Seedling Quality Indices of Calotropis Procera. Journal of Desert Management. 6 (11), 51-64. (in Farsi)
  10. Boutraa, T. (2010). Growth performance and biomass partitioning of the desert shrub Calotropis procera under water stress conditions. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 6 (1), 20-26.
  11. Dickson, A., Leaf, A.L., & Hosner, J.F. (1960). Quality appraisal of white spruce and white pine seedling stock in Nurseries. The Forestry Chronicle, 36 (1), 10–13.
  12. Dominguez-Nuñez, J.A., Delgado-Alvez, D., Berrocal-Lobo, M., Anriquez, A., & Albanesi, A. (2014). Controlled-release fertilizers combined with Pseudomonas fluorescens rhizobacteria inoculum improve growth in Pinus halepensis seedlings. IForest-Biogeosciences and Forestry, 8 (1), 367-379.
  13. Du Preez, D. R., & Bate, G. C. (1989). A simple method for the quantitative recovery of nitrate‐N during Kjeldahl analysis of dry soil and plant samples. Communications in soil science and plant analysis, 20 (3), 345-357.
  14.  Glick, B.R., Jacobson, C.B., Schwarze, M.M.K., & Pasternak, J.J. (1994). 1aminocycloprpane-1-carboxylic acid deaminase mutants of the plant growth promoting rhizobacterium Pseudomonas putida GR12-2 do not stimulate canola root elongation. Canadian Journal of Microbiology, 40 (11), 911-915.
  15. Golestaneh, S. R., Askari, H., Goldasteh, S.H., Dousti Mozaffari, A., & Farrar, N. (2009). A study on the life cycle of Danaus chrysippus L. (lep): Nymphalidae) in Bushehr, Iran. Journal of Entomological Research, 1 (1), 1-11. (in Farsi)
  16. Hasani, G., Akhgar, A.A.R., & Tajabadpour, A. (2012). Effectiveness of IAA and ACC - Deaminaze producing Pseudomonas fluorescent on Growth of Pistachio seedling. Iranian Journal of Soil Research, 26 (1), 89 – 97 (In Persian).
  17. Jain, D., Rathore, K.S., Jain, R., Singh, H., Kachhwaha, S., & Kothari, S. L. (2013). Phytofabrication of Iron Oxide Nanoparticles Using Calotropis Gigantea L. Advanced Science Focus, 1 (4), 318-321.
  18. Karličid, V., Radid, D., JovičidPetrovid J., Golubovid-Durguz, V., Kikovid, D. and Raičevid, V. (2015). Inoculation of Robinia pseudoacacia L. and Pinus sylvestris L. seedlings with plant growth promoting bacteria. International Conference Reforestation Challenges, Belgrade, Serbia, 3-6 June 42-49.
  19. Khaef, N., Enjavie Mosavie, F., & Alsadat Badihie, R. (2013). The effects of salt stress on germination of Calotropis procera L. seeds. Journal of environmental stresses in crop sciences, 6 (1), 91-95. (in Farsi)
  20. Khaef, N., Taghvaei, M., Sadeghei, H., & Niazi, A. (2011). Effect of light and temperature on seed germination of Calotropis procera L. Journal of Rangeland, 5 (1), 19-26. (in Farsi)
  21. Kumar, P.S., Suresh, E., & Kalavathy, S. (2013). Review on a Potential Herb Calotropis gigantea (L.) R. Br. Scholars Academic Journal of Pharmacy, 2 (2), 135-143.
  22. Najafi A., Ardakani, M.R., Rejali, F., & Sajedi, N.A. (2012). Response of Winter Barely to Co-Inoculation with Azotobacter and Mycorrhiza Fungi Influenced by Plant Growth Promoting Rhizobacteria. Annals of Biological Research, 3 (8), 4002-4006.
  23. Rahman, M.A., & Wilcock, C. C. (1991). A taxonomic revision of Calotropis (Asclepiadaceae). Nordic Journal of Botany, 11 (3), 301-308.
  24. Rincon, A., Valladares, F, Teresa, E. Gimeno, T.E., Pueyo, J.J. (2008). Water stress responses of two Mediterranean tree species influenced by native soil microorganisms and inoculation with a plant growth promoting rhizobacterium. Tree Physiology, 28, 1693–1701.
  25. Rostamikia, Y., Tabari Kouchaksaraei M., Asgharzadeh, A., Rahmani, A. (2017). Effect of Growth Promoting Rhizobacteria on Growth and Nutrient Elements of Common Hazelnut (Corylus Avellana L.) Seedlings in Ardabil Fandoqlou Nursery. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 25(1), 116-126. (in Farsi)
  26. Saxton, K.E., Rawls, W.J., Romberger, J.S., & papendick, R.I. (1986). Estimating generalized soil water characteristics from texture. Soil Scientific of Social American Journal, 50 (4), 1031-1036.
  27. Seyed sharifi, R., & Nazarli, H. (2013). Effects of Nitrogen and Seed Biopriming with Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) on yield, Rate and Effective Grain Filling Period of Sunflower (Helianthus annus L.). Agriculture and sustainable production, 23 (2), 20-36.
  28. Sharma, R., Thakur, G.S., Sanodiya, B.S., Savita, A., Pandey, M., Sharma, A., & Bisen, P. S. (2012). Therapeutic Potential of Calotropis procera: A giant milkweed. Journal of Pharmaceutical and Biological Sciences, 4 (2), 42-57.
  29. Sherif, S., & Hindi, Z. (2013). Calotropis Procera: The Miracle Shrub in the Arabian Peninsula. International Journal of Science and Engineering Investigations, 2 (16), 48-57.
  30. Taghvaei M., Khaef, N., & Sadeghi, H. (2012). The effects of salt stress and prime on germination improvement and seedling growth of Calotropis procera L. seeds. Journal of Ecology and field biology, 35 (2), 73-78.
  31. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant physiology, Sinauer Associates, Inc.; Fifth edition, 782 pages.
  32. Toro, M., Azcon, R., & Barea, J. M. (1997). Improvement of arbuscular mycorrhizal development by inoculation with phosphate-solubilizing rhizobacteria to improve rock phosphate bioavailability (32P) and nutrient cycling. Applied and Environmental Microbiology, 63 (11), 4408-4412.
  33. Zeinali bafghi, M., Gholamnezhad, J., Esmaeilzadeh-Hosseini, SA., Shirmardi, M., & Jafari, A. (2019). Influence of gowth promoting bacteria on gowth and physiological characters of pistachio in saline soils. Horticulture Nutrition, 2(2), 107-129. (in Farsi)