نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال-کرج
2 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، بخش بیولوژی خاک-کرج
3 بخش زیست‌شناسی، دانشگاه کوئین، تورونتو(کانادا) و محقق مدعو دانشگاه بسفر ترکیه
4 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، بخش بیوتکنولوژی میکروبی-کرج
5 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفه-ای-کرج
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
Background and Objective: In order to study the effect of Plant Growth Promoting Bacteria and Mycorrhizae Fungi application as seed coinoculation on three late maturity maize single cross hybrids seed germinability and seedling vigour a laboratory research conducted.
Materials and Methods: Experiment conducted as 18 treatments (3 single crosses × 6 seed inoculations) two factorial based on complet randomized blocks design by four rplications. Studied Plant Growth Promoting Bacteria were Azotobacter chroococcum, Azospirillum lipoferum, Azospirillum brasilence and Pseudomonas fluorescens and studied arbascular mycorrhizae fungi were Funneliformis mosseae and Simiglomus hoi. Also studied late maturity maize single cross hybrids were SC700, SC704 and a new promising late maturity maize single cross hybrid B73×K18. Effect of coinoculation of seeds by studied Plant Growth Promoting Bacteria and Mycorrhizae Fungi on germination ability and seedling vigour of studied late maturity maize single cross hybrids evaluated by germinability, mean germination time, coefficient of velocity of germination, mean daily germination, daily germination speed, seedling length, primary shoot length, primary root length, seedling dry weight, primary shoot dry weight, primary root dry weight and seedling vigour Index measurement.
Results: The results revealed that except of mean daily germination and coefficient of velocity of germination, other studied traits affected by intractions of hybrids and coinoculation. Likewise, revealed that application of an inoculant of three bacteria combination and Glomus mossae have highest growth promoting effect on germinability and traits related to seedling vigour of all hybrieds and Azotobacter chroococcum and Azotobacter chroococcum+ Pseudomonas fluorescens and Glomus mossae seed co inoculation by those bacteria have most growth promoting effect respectively. Also, revealed that studied characters of SC704 more than other hybrids affected by growth promoting effect of studied bacteria and mycorhizae and respectively B73×K18 and SC700 affected by studied Plant Growth Promoting Rhizobacteria and mycorhizae fungi stimulating effect and studied characters have high correlation among them.
Conclusion: Based on this research results application of studied Plant Growth Promoting Rhizobacteria and mycorhizae fungi as seed coinoculation had considerable effect on studied late maturity maize single cross hybrids seed germination enhancement and seedling improvement. Therefore, application of them as commercial biofertilizer maybe possible through seed coating for maize cultivation development.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
کودهای زیستی[1]مواد حاوی ریزجانداران خاکزی باکتریایی و قارچی مفید و مواد حاصل از فعالیت آنها هستند که درصورت به کارگرفته شدن برای بذر، گیاه یا در خاک محیط اطراف ریشه [2]و درون گیاه را کلونیزه کرده و با تأمین یا افزایش قابلیت دسترسی به عناصر غذایی برای گیاه میزبان سبب بهبود رشد و نمو و تولید محصول آن میگردند(ساریخانی و امینی 2020). باکتریهای محرک رشد گیاه[3]و قارچهای میکوریز[4] از مهمترین انواع کودهای زیستی هستند(قلاوند و همکاران 2009). این باکتریها بهویژه ازوتوباکتر[5]، آزوسپیریلیوم[6]و پسودوموناس[7] که از مهمترین باکتریهای محرک رشد گیاه فعال در محیط ریشه (رایزوسفر) میباشند با افزایش فراهمی زیستی عناصر معدنی خاک با تثبیت زیستی نیتروژن، محلول کردن فسفر و پتاسیم و مهارعوامل بیماریزا و تولید مواد تنظیم کننده رشد بهویژه انواع اکسین، جیبرلینها و سیتوکینینها سبب بهبود رشد و نمو گیاه میگردند. همچنین با تولید آنزیم 1- آمینو سیکلو پروپان–1– کربوکسیلیک اسید(ACC) دیآمیناز [8] با تجزیه و کاهش میزان اتیلن تولید شده در شرایط بروز تنشهای محیطی(غیرزنده) و زنده رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی را بهبود میبخشند(نظیر و همکاران، 2018).
میکوریز رابطه همزیستی بین قارچ و ریشه گیاه میباشد. قارچ کربن مورد نیاز را از ریشههای میزبان تأمین کرده و متقابلاً سبب افزایش جذب عناصر غذایی بهویژه فسفر توسط گیاه میزبان میگردد(روث و همکاران 2011). علیزاده و همکاران(2020) مشاهده کردند در بزرک و باقلا کاربرد ترکیبی قارچ میکوریزا و کود زیستی باکتریایی نسبت به عدم مصرف بیشترین تأثیر را در افزایش جذب عناصر غذایی پر مصرف (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم) و افزایش غلظت کلروفیل برگ داشت. محمدی و همکاران( 2011) نیز آنها را در مهار برخی از بیماریهای گیاهی گزارش کردند. گونههای جنس فانلیوفورمیس[9](با نام مترادف: گلوموس[10]) از عمومیترین قارچهای خاکزی و شایعترین قارچهای میکوریز آرباسکولار همزیست ریشه گیاهان می باشند(هیجری و با 2018). موثرترین، متداولترین و اقتصادیترین روش کاربرد باکتریهای محرک رشد گیاه و قارچهای میکوریز تلقیح بذر میباشد(روشا و همکاران 2019 ؛ ریواس فرانکو و همکاران 2019). بذر عامل تکثیر و مهمترین نهاده تولید محصولات زراعی بوده، بنابراین حفظ و ارتقای کیفیت آن اهمیت ویژهای داشته وازاینرو بررسی و ارزیابی کیفیت بذر اهمیت مییابد. معیارهای قابلیت جوانهزنی[11]، بنیه[12]، قابلیت ماندگاری[13]و سلامت بذر[14] از مهمترین جنبههای کیفیت بذر هستند(الیاس و همکاران 2012).
ارتقای کیفیت بذر[15] عبارت است از عملیات فرآوری[16] و فرآیندهایی مانند تیمار بذر با ترکیباتی میباشد که موجب بهبود ویژگیهایی مانند خلوص فیزیکی و قابلیت و سرعت جوانهزنی میگردد. تقویت زیستی[17] بذر با کودهای زیستی از جدیدترین روشهای ارتقای کیفیت بذر می باشد بهطوریکه روشهای مختلف پرایمینگ[18] زیستی بذر در حال جایگزینی تدریجی تیمارهای شیمیایی می باشند(کیو و همکاران 2020).
باکتریهای محرک رشد گیاه با سازوکارهای متفاوت در ارتقای کیفیت بذر مؤثراند. بهبود سلامت بذر با اثر مفید باکتریهای محرک رشد گیاه با سازوکاری مانند تولید سیدروفور[19] که با کلات کردن آهن خاک بهصورت آهن یه ظرفیتی(Fe3+) و غیرفابل دسترس کردن آهن برای قارچهای بیماریزائی مانند گونههای مختلف فوزاریوم[20] سبب مهار چنین بیمارگرهای گیاهی میگردند، رخ میدهد. همچنین با تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاهی[21] تحریک کننده رشد و نمو رمحیط بذر و ریشه گیاهچه سبب بهبود قابلیت جوانهزنی بذر و بنیه گیاهچه میشوند(بیکر و همکاران، 2018). تأثیراین باکتری برافزایش قابلیت جوانهزنی و بنیه گیاهچه گیاهان مختلف بررسی و مورد تأیید قرار گرفته است(مانگ مانگ و همکاران 2014، آگبودجاتو و همکاران 2016؛ دلشادی و همکاران 2017 ؛ ویداواتی و سولیاسیح 2018). بهطوریکه رودولف و همکاران(2015) مشاهده کردند، قابلیت جوانهزنی بذرهای ذرت با تلقیح با سویههای مختلف باکتریهای تحریک کننده رشد افزایش یافت و جدایه باکتریهای محیط اطراف ریشه را شناسایی کردند که قابلیت جوانهزنی بذرهای ذرت را بهطور معنیداری افزایش دادند. آگبودجاتو و همکاران(2016) افزایش رشد و نمو گیاهچه ذرت و آموگو و همکاران(2018) افزایش رشد و نمو ریشه اولیه گیاهچه ذرت با تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلیوم لیپوفروم را گزارش کردند.
میکوریز سبب افزایش رشد بسیاری از گیاهان از جمله ذرت شده(بوداک و همکاران 2017) و علیآبادی فراهانی و همکاران(2008) افزایش سطح، سطح ویژه و پتانسیل آب برگ و سرعت جذب و تحلیل گازکربنیک بوته های ذرت حاصل از بذرهای تلقیح شده با قارچ میکوریز آرباسکولار فانلیفورمیس موسه [22]را گزارش نمودند. کوزولینو و همکاران(2013) نیز تغییر فیزیولوژی ریشه ذرت با تلقیح بذر با قارچ میکوریز که موجب تغییر ترکیب مواد مترشحه از ریشه شده و سبب تغییر ترکیب ریزجانداران خاک محیط اطراف ریشه می گردد را گزارش کردند. آگوئگو و همکاران(2017) مشاهده کردند که ارقام ذرت در خاک تلقیح شده با قارچ میکوریز فانلیفورمیس موسه از مقاومت بیشتری نسبت به تنش سرمازدگی در مرحله جوانهزنی بذر و گیاهچه برخورداراند و این ارقام از این لحاظ با هم اختلاف دارند. روسو و همکاران(2005) مشاهده کرد تلقیح توأم بذرهای ذرت با قارچهای میکوریز جنس گلوموس و باکتری آزوسپیریلیوم برازیلنس موجب تغییر میزان چربی، اسیدهای آمینه، پروتئینها و هیدراتهایکربن و به طورکلی فیزیولوژی ذرت شد. همچنین گامالرو و همکاران(2004) افزایش طول، پراکنش، سطح کل، حجم و وزن تر ریشه و بخش هوایی بوته، تشکیل کلونی و فسفر برگ گوجه فرنگی بر اثر تلقیح توأم بذر با باکتری پسودوموناس فلورسنس و قارچ میکوریز فانلیفورمیس موسه را گزارش کردند. اوشارانی و همکاران(2014) تولید اسید 3- ایندول بوتیریک توسط قارچ میکوریز آرباسکولار را در تغییر ریختشناختی و افزایش رشد و نمو ریشه ذرت مؤثر دانستند. فیتز و همکاران(2005) نیز تولید انواع اکسینها به وسیله قارچ میکوریز آرباسکول گلوموس اینترارادیسز[23]را در تشکیل و گسترش همزیستی با ریشه ذرت مؤثر دانستند.
با توجه به اهمیت تأثیر رابطه قارچهای میکوریز جنس فانلیوفورمیس(با نام مترادف: گلوموس) با گیاهان، هدف این پژوهش بررسی تأثیر کاربرد باکتری های محرک رشد گیاه و بهعنوان کودهای زیستی باکتریایی شامل سویههای خالص باکتریهای ازوتوباکتر کروکوکوم، آزوسپیریلیوم لیپوفروم و پسودوموناس فلورسنس و قارچهای میکوریز فانلیفورمیس موسه و گلوموس هوئی [24](با نام مترادف هوموتوپیک[25] سیمیگلوموس هوئی[26]) بهعنوان کودهای زیستی بهصورت تلقیح توأم برقابلیت جوانهزنی بذر، بنیه گیاهچه و برخی ویژگیهای مرتبط دورگهای دیررس ذرت بود.
مواد و روشها
این پژوهش در سال1398 در محل آزمایشگاه مرکزی تجزیه بذر مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج اجرا شد. بذرهای سه دورگ ساده دیررس ذرت سینگلکراس704(B73 ×Mo17)، سینگلکراس 700(K74/1×K18) و یک دورگ ساده امیدبخش(B73×K18) از بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفهای مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر تهیه شد و قبل از کشت بهوسیله مایه تلقیح مایع خالص که هر میلیلیتر آن حاوی108 واحد تشکیلدهنده کلنی(CFU)[27] باکتری زنده و فعال سویه5 باکتری ازوتوباکتر کروکوکوم [28](Az)، سویههای OFآزوسپیریلیوم لیپوفروم[29]و21 آزوسپیریلیوم برازیلنس[30](As) و سویه21P پسودوموناس فلورسنس[31](Ps) که همگی طبیعی(دستورزی ژنتیکی نشده) و بومی خاکهای کشور بوده و توسط بخش تحقیقات بیولوژی خاک مؤسسه تحقیقات خاک و آب جدا و خالصسازی شده و مایه تلقیح آنها تهیه شده بود و مایه تلقیح پودری مخلوط اسپورها و ریسه(هیف) های فانلیفورمیس موسه(Gm) و سیمیگلوموس هوئی(Gh) هر گرم آن دارای 70 اسپور زنده، ماسه(محیط کشت) و قطعات ریشه گیاه میزبان(بارهنگ کاردی)7، دارای توانایی تلقیح بیش از95 درصد ریشه میزبان، تهیه شده توسط پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی، تلقیح توأم شدند. برای تلقیح بذرها، بهازای10 بذر، میزان هفت میلیلیتر مایه تلقیح(280 میلیلیتر برای تلقیح400 بذر مورد استفاده در آزمایش) استفاده شد (فالچیری و فریونی 1994) و 10 گرم مایه تلقیح پودری هر یک از قارچ ها، مورد استفاده قرار گرفتند و سپس بهمنظور تلقیح کامل بهمدت30 دقیقه درون مایه تلقیح نگهداری شدند(کراننبروک و همکاران 2008).
جهت بررسی تأثیر تلقیح توأم بذر با باکتریهای محرک رشد و قارچهای میکوریز بر جوانهزنی بذر و بنیه گیاهچه دورگهای ذرت مورد بررسی سه تیمار تلقیح باکتریایی برتر در آزمایش تلقیح بذر با این باکتریها(حمیدی و همکاران 2010) و مایه تلقیح قارچها استفاده شد بدینترتیب تیمارهای آزمایش شامل سه دورگ ساده و تلقیح توأم بذر با مایه تلقیح قارچهای فانلیفورمیس موسه و سیمیگلوموس هوئی و مایه تلقیح باکتری ازوتوباکتر کروکوکوم (Az)، مایه تلقیح تلفیق ازوتوباکتر کروکوکوم و پسودوموناس فلورسنس (Az+Ps)و مایه تلقیح تلفیق سه جنس باکتری (Az+As+Ps) عدم تلقیح بذر، بهعنوان شاهد (جمعاً شش تیمار) بودند.
بذرهای تلقیح شدهدرون ظرفهای پلاستیکی در بستر لابهلای کاغذ جوانهزنی کشت گردیدند. ظرفهای کشت شده بهمدت هفت روز درون اتاق رشددر شرایط استاندارد دمای ثابت25 درجه سانتیگراد(انجمن بینالمللی آزمون بذر[32]2020) به صورت یک آزمایش دوفاکتوره با 24 تیمار(3 دورگ ساده × 6 تلقیح بذر) بر پایه طرح آزمایشی بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار قرار داده شدند. در دوره اجرای آزمایش رطوبت محیط کشت با افزودن آب مقطر تأمین شد. همچنین به منظور تعیین سرعت و زمان جوانهزنی بهطور روزانه ظرفهای کشت شده مورد بازدید قرار گرفته و تعداد بذرهای جوانهزده یادداشت و برخی از شاخصهای جوانهزنی مرتبط با بنیه بذر و گیاهچه شامل موارد زیر محاسبه گردیدند:
1- متوسط زمان لازم برای جوانهزنی[33]که شاخصی از سرعت شتاب جوانهزنی محسوب میگردد از روی رابطه زیر محاس(رابطه1) Σ n MTG= Σ (nd)/
که در این رابطه:n= تعداد بذرهای جوانهزده در طی d روز، d- تعداد روزها و Σn= کل تعداد بذرهای جوانه زده هستند(رانال و دو سانتانا 2006).
2- ضریب سرعت جوانهزنی[34] نیز که مشخصه سرعت و شتاب جوانهزنی بذور می باشد از رابطه زیر محاسبه شد:
(رابطه2) Gn)]× G2)+…+(n×G1)+ (2 ×[(1(G1+G2+…+Gn)/ =CVG
در رابطه اخیر G1-Gn تعداد بذرهای جوانه زده از روز اول تا روز آخر آزمون میباشد(رانال و دو سانتانا 2006).
در پایان اجرای هر آزمون نیز تعداد کل بذرهای جوانه زده(گیاهچههای عادی) تعیین(دان و دوکورنائو، 2018) و بهعنوان درصد جوانهزنی نهایی[35](قابلیت جوانهزنی) بهمنظور محاسبه شاخصهای زیر مورد استفاده قرار گرفتند:
3- متوسط جوانهزنی روزانه[36]که شاخصی از سرعت جوانهزنی روزانه میباشد، از رابطه زیر تعیین گردید:
(رابطه3) FGP/D=MDG
که در این رابطه FGP درصد جوانه زنی نهایی(قابلیت جوانهزنی) و d تعداد روزها تا رسیدن به حداکثر جوانهزنی نهایی (طول دوره اجرای آزمون) می باشد(رانال و دو سانتانا 2006):
4 -سرعت جوانهزنی روزانه[37]نیز که عکس متوسط جوانهزنی روزانه میباشد:
(رابطه4) MDG /1= DGS
محاسبه گردید(رانال و دو سانتانا 2006).
در پایان آزمون جوانهزنی استاندارد تعداد 25 گیاهچه عادی بهطور تصادفی از هر واحد آزمایشی انتخاب شده و برای ارزیابی بنیه گیاهچه با استفاده از آزمون تجزیه و تحلیل رشد، طول گیاهچه، ساقهچه و ریشهچه آنها بهوسیله خط کش مدرج با دقت یک میلیمتر، وزن خشک گیاهچه،ساقه چه وریشهچه با قراردادن در آون با دمای 75 درجه سانتی گراد به مدت24 ساعت و توزین با ترازوی دقیق با دقت 001/0 گرم اندازه گیری شدند. سپس شاخص بنیه گیاهچه وزنی[38] نیز با استفاده از رابطه زیر تعیین گردید(فینچ ساواژ و بازل 2016):
(رابطه 5)
قابلیت جوانهزنی × وزن خشک گیاهچه= شاخص وزنی بنیه گیاهچه
در پایان نیز جهت تهیه نمونههای میکروسکوپی از ریشههای اولیه نمونه برداری شد. این نمونهها درون محلول الکل سفید 70 درجه بهمدت 24 ساعت قرار داده شد. پس از شستشو با آب مقطر، نمونهها سه تا پنج روز در محلول پتاس10 درصد نگهداری شدند و پس از شستشوی مجدد با آب مقطر ابتدا در محلول آلکالین بهمدت120 دقیقه و پس از شستشو با آب مقطر 15-10 دقیقه در اسیدکلریدریک10 درصد ثابت شدند. از معرف رنگی مخصوص برای رنگآمیزی استفاده شد و با استفاده از لام و لامل اسلاید تهیه گردید و سپس زیر میکروسکوپی با بزرگنمایی 100 برابر تصویر تهیه گردید.
دادههای بدست آمده پس از بررسی نرمال بودن و کشیدگی[39] و چولگی[40] آنها و اعمال تبدیل دادههای مناسب بهصورت یک آزمایش دوفاکتوره با 18 تیمار (3 دورگ ساده × 6 تلقیح بذر) بر پایه طرح آزمایشی بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار تجزیه واریانس شده و مقایسه میانگینها بهروش دانکن و ضرایب همبستگی ساده بین ویژگیهای مورد بررسی با استفاده از نرمافزارMSTAT_C(Ver. 2.1) انجام شد.
نتایج و بحث
تجزیه وتحلیل واریانس دادههای بدست آمده مشخص ساخت که به جز ضریب سرعت جوانهزنی و سرعت جوانهزنی روزانه سایر ویژگیهای مورد بررسی تحت تأثیر اثر متقابل تلقیح توأم بذر دورگها و باکتری های محرک رشد(PGPB) و قارچهای میکوریز قرار گرفتند(جدول 1). مقایسه میانگینهای قابلیت جوانهزنی بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریزمشخص کرد که بالاترین درصد جوانهزنی نهایی به بذرهای دورگ SC704تلقیح شده با باکتریهای سه جنس و قارچ فانلیفورمیس موسه مربوط بود و تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و سیمیگلوموس هوئی و تلقیح با ازوتوباکتر و ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشت(جدول 2). همچنین، از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ بهترتیب دورگهای K18 ×B73 وSC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند و بهطور متوسط تلقیح توأم سبب هشت درصد افزایش درصد جوانهزنی نهایی بذر شد که تفاوتی با تلقیح باکتریایی نداشت(جدول 2). سنبرگا و همکاران(2018) بهبود جوانهزنی بذرهای باقلا در اثر تلقیح با باکتریهای ریزوبیومی و نیز تلقیح توأم با باکتری و قارچ میکوریز را مشاهده کردند. رحیمزاده و پیرزاد(2019) نیز بهبود جوانه زنی بذرهای کتان با تلقیح با باکتری پسودوموناس و تلقیح توأم با باکتری و قارچ میکوریز را گزارش نمودند. دالا سانتا(2004) افزایش جوانهزنی بذر در شرایط مزرعهای ذرت بر اثر تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلوم و باکونیا و همکاران(2013) نیزافزایش قابلیت جوانهزنی بذرهای ذرت تلقیح شده با باکتری ازوتوباکتر را گزارش کردهاند. روزیر و همکاران(2017) نیز تحریک رشد و ظهور ریشه اولیه بذرهای ذرت تلقیح شده با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم را مشاهده نمودند. همپنین نوماوو و همکاران(2013) افزایش معنیدار جوانهزنی بذر را در اثر تلقیح بذرهای ذرت با باکتری پسودوموناس فلورسنس را گزارش کردند. مواد تنظیم کننده رشد گیاهی تحریککننده به ویژه جیبرلینها نقش مهمی درتحریک آغاز فرآیند جوانهزنی بذر بر عهده دارند(مجیدی و همکاران 2016). بنابراین به احتمال زیاد PGPB بهکاربرده شده در این آزمایش از طریق ترشح هورمونهای تحریک کننده رشد به ویژه جیبرلینها سبب بهبود و ارتقای قابلیت جوانهزنی بذر گردیدهاند.
مقایسه میانگینهای متوسط زمان جوانهزنی بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز مشخص کرد که پایینترین متوسط زمان جوانهزنی
جدول 1- تجزیه واریانس(میانگین مربعات) اثر تلقیح توأم با PGPB و قارچهای میکوریز بر قابلیت جوانه زنی بذر
و ویژگیهای مرتبط با بنیه گیاهچه
|
میانگین مربعات |
درجات آزادی d.f. |
منابع تغییر |
|||||||||||
|
شاخص بنیه گیاهچه |
وزن خشک ریشه اولیه |
وزن خشک ساقه اولیه |
وزن خشک گیاهچه |
طول ریشه اولیه |
طول ساقه اولیه |
طول گیاهچه |
سرعت جوانه زنی روزانه |
ضریب سرعت جوانه زنی |
متوسط جوانه زنی روزانه |
متوسط زمان جوانه زنی |
قابلیت جوانه زنی |
||
|
ns068/57 |
ns185/5 |
ns9869/2 |
*198/4 |
*805/1 |
ns218/0 |
ns653/0 |
ns310/5 |
ns5909/4 |
ns170/0 |
ns950/1 |
ns752/4 |
3 |
تکرار |
|
**310/1918 |
**911/169 |
*906/79 |
**086/161 |
*977/7 |
*400/29 |
*570/51 |
ns700/292 |
ns658/379 |
**930/6 |
**920/39 |
*670/365 |
2 |
دورگها |
|
*121/1184 |
**196/141 |
**129/66 |
**264/170 |
*010/6 |
*140/19 |
*621/60 |
ns169/219 |
ns615/249 |
**141/5 |
**812/29 |
*151/62 |
1 |
میکوریز |
|
**122/2010 |
**250/29 |
*150/114 |
*120/314 |
**25/1151 |
**121/62 |
*690/471 |
ns110/296 |
ns215/491 |
*121/1 |
*211/541 |
*915/54 |
3 |
دورگها×میکوریز |
|
*804/2844 |
*170/259 |
**170/99 |
*875/291 |
**791/1431 |
*900/85 |
*514/644 |
ns508/426 |
ns425/529 |
*908/1 |
*890/666 |
**531/81 |
7 |
PGPR |
|
**428/3992 |
**950/341 |
**965/181 |
**406/790 |
**851/1831 |
*411/0 |
**757/0 |
ns713/710 |
ns7907/640 |
**500/7 |
*980/0 |
*721/92 |
14 |
دورگها × PGPR |
|
**222/1171 |
*160/301 |
**960/102 |
814/416 |
*111/1514 |
**111/44 |
*071/311 |
ns124/469 |
ns11/374 |
**112/8 |
**812/0 |
**211/72 |
3 |
میکوریز × PGPR |
|
*162/4001 |
**151/396 |
**110/171 |
*152/814 |
**1/1825 |
**721/0 |
*691/0 |
ns124/679 |
ns160/554 |
**124/0 |
*900/0 |
**144/85 |
23 |
دورگ ها× میکوریز × PGPR |
|
273/19 |
147/0 |
142/0 |
973/1 |
181/0 |
00/59 |
917/0 |
714/1 |
900/5 |
023/0 |
040/0 |
824/0 |
69 |
اشتباه آزمایشی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
95 |
کل |
|
95/4 |
97/4 |
50/5 |
77/4 |
55/6 |
900/9 |
62/1 |
16/2 |
55/1 |
44/2 |
42/0 |
900/1 |
|
ضریب تغییرات (%) |
ns غیر معنی دار ، **,*به ترتیب معنی دار در سطح احتمال 5 درصد و1 درصد می باشد.
بهترتیب مربوط به بذرهای دورگSC704 تلقیح شده با باکتریهای سه جنس و قارچ فانلیفورمیس موسهاست. تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و سیمیگلوموس هوئی و تلقیح با ازوتوباکترو ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشت(جدول 2). از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیز بهترتیب دورگهایK18 × B73 وSC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند. بهطور متوسط، تلقیح توأم سبب20درصد کاهش متوسط زمان جوانهزنی بذر شد(جدول 2). متوسط زمان جوانهزنی شاخصی از سرعت جوانهزنی بذر بوده که معیاری از یکنواختی جوانهزنی و وضعیت بنیه گیاهچه محسوب میگردد(رانال و دو سانتانا 2006). به احتمال زیاد، PGPB و قارچهای میکوریز مورد استفاده در این آزمایش ازطریق تولید مواد تحریک کننده رشد موجب تحریک جوانهزنی بذر و در نتیجه کاهش متوسط زمان لازم برای جوانهزنی و بهعبارت دیگر جوانهزنی سریعتر بذر گردیدهاند.
مقایسه میانگینهای متوسط جوانهزنی روزانه بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریزمشخص کرد که بالاترین متوسط جوانهزنی روزانه بهترتیب مربوط به بذرهای دورگ SC700تلقیح شده با باکتریهای سه جنس و قارچ فانلیفورمیس موسه بود و تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و سیمیگلوموس هوئی و تلقیح با ازوتوباکترو ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشت(جدول 2). از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیز بهترتیب دورگهایK18 ×B73 و SC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند و بهطور متوسط تلقیح توأم موجب11 درصد افزایش متوسط جوانهزنی روزانه شد(جدول 2). متوسط جوانهزنی روزانه شاخصی از سرعت جوانهزنی بذر است(رانال و دو سانتانا 2006). بهطورکلی، مواد تحریک کننده رشد بهویژه مواد تنظیم کننده رشد گیاهی که جیبرلینها از مهمترین آنها محسوب میشوند، نقش مؤثری در افزایش سرعت جوانهزنی بذر بر عهده دارند(مجیدی و همکاران 2016). بررسی کاسان و همکاران( 2001) مشخص ساخت که تلقیح بذرهای برنج با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم موجب افزایش سرعت جوانهزنی میشود. آنان تأثیر مواد تنظیم کننده رشد گیاهی تحریککننده شامل اکسینها، جیبرلینها و سیتوکینینها را مهمترین سازوکار برای ایجاد چنین اثری ذکر کردهاند. بنابراین، به احتمال زیاد PGPB و قارچهای میکوریز مورد استفاده در این آزمایش نیز از این طریق سبب افزایش سرعت جوانهزنی گردیدهاند.
|
جدول2-مقایسه میانگین ترکیبات تیماری دورگها، PGPB و قارچهای میکوریز بر قابلیت جوانه زنی بذر و ویژگیهای مرتبط با بنیه گیاهچه |
|
||||||||||||
|
ویژگیها |
|
تیمار |
|||||||||||
|
شاخص بنیه گیاهچه |
وزن خشک ریشه اولیه (g) |
وزن خشک ساقه اولیه (g) |
وزن خشک گیاهچه (g) |
طول ریشه اولیه (cm) |
طول ساقه اولیه (cm) |
طول گیاهچه (cm) |
متوسط جوانه زنی روزانه (day-1) |
متوسط زمان جوانه زنی (day) |
قابلیت جوانه زنی (%) |
|
|
||
|
p645/75 |
i273/1 |
i547/2 |
h820/3 |
l075/5 |
l350/23 |
k225/28 |
j175/13 |
a660/6 |
g25/92 |
شاهد(عدم تلقیح) |
|
|
|
|
d250/95 |
h345/1 |
de755/2 |
f000/4 |
i55/11 |
g250/28 |
gh550/39 |
d250/14 |
f460/5 |
c55/99 |
Az |
G.h. |
|
|
|
c550/95 |
de525/1 |
cd825/2 |
e350/4 |
fg750/12 |
e250/29 |
fg900/41 |
c5/14 |
de600/5 |
b80/99 |
Az+Ps |
دورگ |
|
|
|
ab850/97 |
ab800/1 |
b950/2 |
ab778/4 |
ab800/16 |
b00/40 |
b750/47 |
bc750/14 |
bc850/5 |
a00/100 |
Az+As+Ps |
SC704 |
|
|
|
b755/95 |
e375/1 |
cd825/2 |
ef200/4 |
hi750/11 |
f750/28 |
h700/39 |
b750/14 |
fg440/5 |
bc75/99 |
Az |
|
|
|
|
bc00/96 |
cd675/1 |
bc875/2 |
cd550/4 |
f950/12 |
ed550/29 |
f00/42 |
ab950/14 |
e530/5 |
ab90/99 |
Az+Ps |
G.m. |
|
|
|
a00/98 |
a860/1 |
a025/3 |
a885/4 |
a850/16 |
a550/40 |
a00/48 |
a000/15 |
d670/5 |
a00/100 |
Az+As+Ps |
|
|
|
|
r270/65 |
k247/1 |
j491/2 |
j738/3 |
m675/4 |
m50/21 |
m175/27 |
k640/12 |
b590/6 |
i500/88 |
شاهد(عدم تلقیح) |
|
|
|
|
o215/76 |
ef371/1 |
h500/2 |
g871/3 |
jk650/10 |
k450/26 |
j650/36 |
i250/13 |
f460/5 |
f5/93 |
Az |
G.h. |
|
|
|
l650/77 |
d600/1 |
gh555/2 |
f155/4 |
hi850/11 |
i550/27 |
h700/39 |
h550/13 |
e530/5 |
ef00/94 |
Az+Ps |
دورگ |
|
|
|
j215/84 |
de575/1 |
d800/2 |
de375/4 |
e850/14 |
d900/29 |
e500/44 |
e00/14 |
d670/5 |
de5/95 |
Az+As+Ps |
SC700 |
|
|
|
o500/76 |
ef370/1 |
g575//2 |
745/3 |
j950/10 |
j850/26 |
ij850/36 |
fg350/13 |
h390/5 |
ef00/94 |
Az |
|
|
|
|
k900/77 |
f350/1 |
ef650/2 |
f000/4 |
h00/12 |
h950/27 |
g00/40 |
gh650/13 |
ef500/5 |
e5/94 |
Az+Ps |
G.m. |
|
|
|
i850/85 |
d600/1 |
c855/2 |
d455/4 |
d00/15 |
cd250/30 |
de00/45 |
d250/14 |
de600/5 |
d96 |
Az+As+Ps |
|
|
|
|
q890/70 |
j286/1 |
ij502/2 |
i788/3 |
lm750/4 |
lm275/23 |
l325/27 |
l895/12 |
ab630/6 |
h25/90 |
شاهد(عدم تلقیح) |
|
|
|
|
h250/87 |
fg301/1 |
ef654/2 |
fg955/3 |
k500/10 |
i500/27 |
i850/37 |
g700/13 |
f460/5 |
c50/99 |
Az |
G.h. |
|
|
|
m725/76 |
bc725/1 |
g575/2 |
e300/4 |
gh150/12 |
fg550/28 |
d500/45 |
f950/13 |
de600/5 |
bc75/99 |
Az+Ps |
دورگ |
|
|
|
f125/90 |
c700/1 |
bc875/2 |
c575/4 |
c550/16 |
cd50/30 |
cd700/46 |
d00/14 |
c810/5 |
ab90/99 |
Az+As+Ps |
B73×K18 |
|
|
|
g755/87 |
g305/1 |
f695/2 |
f000/4 |
ij850/10 |
gh00/28 |
hi00/38 |
g750/13 |
g410/5 |
c50/99 |
Az |
|
|
|
|
n255/77 |
bc725/1 |
e750/2 |
bc675/4 |
g550/12 |
f750/28 |
ef00/41 |
e00/14 |
e530/5 |
bc70/99 |
Az+Ps |
G.m. |
|
|
|
e277/91 |
b778/1 |
ab000/2 |
b750/4 |
b750/16 |
c750/30 |
c950/46 |
d250/14 |
de600/5 |
ab95/99 |
Az+As+Ps |
|
|
|
|
*در هر ستون میانگین هایی که حداقل در یک حرف یکسان باشند بر اساس آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار |
|
||||||||||||
مقایسه میانگینهای طول گیاهچه بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز مشخص کرد که بیشترین طول گیاهچه به بذرهای دورگSC704 تلقیح شده بهترتیب با باکتریهای سه جنس و قارچ فانلیفورمیس موسه مربوط است. تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و سیمیگلوموس هویی و تلقیح با ازوتوباکترو ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشت(جدول 2). از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیزبه ترتیب دورگهایK18×B73 و SC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند و بهطور متوسط تلقیح توأم سبب43 درصد افزایش طول گیاهچه شد (جدول 2).
کاسان و همکاران( 2001) نیز افزایش طول گیاهچه برنج بر اثر تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم را گزارش کردند. طول گیاهچه معیاری از بنیه گیاهچه محسوب میشود که بهعنوان یکی از شاخصهای ارزیابی بنیه بذر و گیاهچه گیاهان زراعی مختلف مورد استفاده قرار میگیرد(الیاس و همکاران 2012). با توجه به نقش مواد تنظیم کننده رشد گیاهی تحریک کننده رشد از قبیل اکسینها، جیبرلینها و سیتوکینینها در افزایش تقسیم سلولی و افزایش طول سلولها، یکی از مهمترین سازوکارهای تأثیر محرک رشد گیاهچهPGPB ازطریق ترشح این مواد است(گودا و همکاران 2018). بهنظر میرسد که PGPB و قارچهای میکوریز مورد بررسی در این آزمایش نیز ازطریق چنین سازوکاری توانستهاند موجب افزایش طول گیاهچه دورگهای ذرت مورد مطالعه شوند.
مقایسه میانگینهای قابلیت جوانهزنی بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز نشان داد که بالاترین طول ساقه اولیه بهترتیب به بذرهای دورگ SC704تلقیح شده با باکتریهای سه جنس و قارچ فانلیفورمیس موسه تعلق دارد. تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و گلوموس هویی و تلقیح با ازوتوباکترو ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشتند(جدول 2). از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیز بهترتیب دورگهایK18×B73 و SC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند و بهطور متوسط تلقیح توأم 45 درصد نسبت به شاهد طول ساقه اولیه را افزایش داد(جدول 2).
بهطورکلی طول ساقه اولیه از شاخصهای بنیه گیاهچه است که از آن در آزمون تجزیه و تحلیل رشد گیاهچه برای ارزیابی بنیه بذر و گیاهچه استفاده میشود(الیاس و همکاران 2012). یکی از آشکارترین اثرات مواد تنظیم کننده رشد گیاه تحریک کننده تحریک رشد کولئوپتیل ذرت بر اثر اسید ایندول 3-استیک است(سوباش و همکاران 2015). مطالعه داسیلوا آراجوئوا و همکاران(2013) افزایش طول ساقه اولیه برنج با تلقیح بذر با باکتری های آزوسپیریلوم لیپوفروم و رایزوبیوم را ازطریق سازوکار ترشح مواد تنظیم کننده رشد گیاه تحریک کننده توسط این باکتریها مشخص ساخت. نوماوو و همکاران(2013) نیز افزایش طول ساقه اولیه گیاهچههای پنج روزه ذرت را که بذر آنها با سویهای از باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم تلقیح شده بود مشاهده کردند. چنین بهنظر میرسد که در این پژوهش نیز PGPB و قارچهای میکوریز از همین طریق طول ساقه اولیه دورگهای مورد بررسی را افزایش داده اند.
با مقایسه میانگینهای طول ریشه اولیه بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریزمشخص شد که بذرهای دورگ SC704تلقیح شده با باکتریهای سه جنس وقارچ فانلیفورمیس موسه در ردیف اول قرار دارد. تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و سیمیگلوموس هوئی و تلقیح با ازوتوباکترو ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب دارای طول ریشه اولیه بیشتری نسبت به شاهد بودند(جدول 2). ازنظر پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیز بهترتیب دورگهایK18 × B73 و SC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند. بهطور متوسط تلقیح توأم در مقایسه با شاهد70 درصد طول ریشه اولیه را افزایش داد(جدول 2).
اندازهگیری طول ریشه اولیه گیاهچه یکی از روشهای ارزیابی بنیه بذر و گیاهچه است(الیاس و همکاران 2012). ترشح مواد تنظیم کننده رشد گیاه تحریک کننده نظیر اکسینها، جیبرلینها و سیتوکینینها توسط باکتریهای ازوتوباکتر، آزوسپیریلوم و پسودوموناس و افزایش تقسیم سلولی بافت مریستمی ریشه و افزایش طول سلولهای در حال تقسیم، همچنین سازوکار این باکتریها در ممانعت از تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاهجلوگیری کننده از رشد اتیلن مهمترین راههای تحریک رشد ریشه بر اثر کاربردPGPB هستند(ماهانتی و همکاران 2017). بررسی روزیر و همکاران(2017) نیز اثر تحریککننده تلقیح بذر ذرت با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم بر رشد و نمو ریشههای بذری در مراحل اولیه جوانهزنی بذر و رشد گیاهچه را که موجب بهبود کلی شاخصهای رشد ریشه گردید، نشان داد. همچنین، نوماوو و همکاران(2013) افزایش طول ریشه اولیه گیاهچههای پنج روزه ذرت که بذرهای آنها با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم تلقیح شده بودند را گزارش کردند. آنان مشاهده کردند که مساحت ریشههای اولیه این گیاهچهها 14 روز پس از جوانهزنی بذر افزایش قابل ملاحظهای مییابد. بدینترتیب بهنظر میرسد که PGPB و قارچهای میکوریز بهکار رفته در این آزمایش نیز بدین طریق سبب افزایش طول ریشه اولیه دورگهای ذرت مورد بررسی شدهاند.
مقایسه میانگینهای وزن خشک گیاهچه،ساقه اولیه و ریشه اولیه بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریزنشان داد که بیشترین وزن خشک گیاهچه، ساقه اولیه و ریشه اولیه مربوط به بذرهای دورگSC704 تلقیح شده با باکتریهای سه جنس وقارچ فانلیفورمیس موسه است. تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و گلوموس هویی و تلقیح با ازوتوباکترو ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشتند(جدول 2). از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیز بهترتیب دورگهایK18 × B73 و SC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند و بهطور متوسط تلقیح توأم سبب بهترتیب21،17 و32 درصد افزایش وزن خشک گیاهچه،ساقه اولیه و ریشه اولیه نسبت به شاهد شد که در مقایسه با تلقیح فقط با باکتری بهترتیب 5/0، 1 و 14 درصد افزایش داشتند که گویای اثر افزایشی میکوریز بر این ویژگیها میباشد(جدول 2).
وزن خشک گیاهچه، ریشه و ساقه اولیه از معیارهای ارزیابی بنیه بذر و گیاهچه هستند (الیاس و همکاران 2012). بررسی کاسان و همکاران( 2001) مشخص ساختند که تلقیح بذر برنج با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم و رایزوبیوم بهترتیب سبب افزایش وزن خشک گیاهچه و ریشه اولیه می گردد. همچنین نوماوو و همکاران(2017) افزایش وزن خشک گیاهچه دورگهای ذرت در اثر تلقیح بذر با باکتری پسودوموناس فلورسنس و روزیر و همکاران(2017) افزایش وزن خشک ریشه اولیه ذرت بر اثر تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم را نشان دادند. بررسی فوکامی و همکاران(2016) افزایش 4/68 درصدی وزن خشک ریشه اولیه و 6/42 درصدی وزن خشک ساقه اولیه گیاهچههای ذرت که بذر آنها با آزوسپیریلوم لیپوفروم تلقیح شده بود نسبت به شاهد(بذرهای تلقیح نشده) مشخص ساخت. مواد تنظیم کننده رشد گیاه که اثر محرک رشد گیاه دارند، با تحریک رشد موجب افزایش وزن خشک گیاهچه و اجزای آن میگردند(ماهانتی و همکاران 2017). بنابراین، احتمال دارد مواد تحریک کننده رشد گیاه تولید شده بهوسیله PGPB و قارچهای میکوریز بهکارگرفته شده در این آزمایش سبب افزایش رشد گیاهچه دورگهای ذرت مورد بررسی و در نتیجه افزایش وزن خشک گیاهچه و اجزای آن گردیدهاند.
مقایسه میانگینهای شاخص بنیه گیاهچه بذرهای تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز مشخص کرد که بالاترین بنیه گیاهچه مربوط به بذرهای دورگ SC704تلقیح شده با باکتریهای سه جنس و قارچ فانلیفورمیس موسه است. تلقیح توأم با باکتریهای سه جنس و گلوموس هویی و تلقیح با ازوتوباکتر و ازوتوباکتر و پسودوموناس همراه با قارچهای میکوریز بهترتیب در مرتبههای بعدی قرار داشت(جدول 2). از لحاظ پاسخ به تلقیح توأم با باکتری و قارچ نیز بهترتیب دورگهایK18 × B73 و SC700 در مرتبههای بعدی قرار داشتند. بهطور متوسط تلقیح توأم سبب25 درصد افزایش شاخص بنیه گیاهچه شد که بیانگر اثر محرک میکوریز بر شاخص بنیه گیاهچه نسبت به تلقیح فقط با باکتری است(جدول 2). شاخص بنیه گیاهچه از شاخصهای مهم ارزیابی بنیه بذر و گیاهچه است(الیاس و همکاران 2012). باتوجه به تأثیرPGPB و تلقیح توأم با قارچهای میکوریز بر افزایش قابلیت جوانهزنی بذر و وزن خشک گیاهچه دورگهای ذرت مورد بررسی تأثیر این باکتریها و قارچها بر افزایش شاخص بنیه گیاهچه دور از انتظار نیست.
بررسی ضرایب همبستگی ساده بین ویژگیهای مورد بررسی مشخص نمود که کلیه ویژگیهای مورد بررسی با یکدیگر دارای همبستگی معنیدار یا بسیار معنیدار هستند(جدول 3). چنین نتیجهای نشان دهنده برخورداری رابطه همبستگی بالای ویژگیهای مورد بررسی با یکدیگر است که در توجیه نتایج بدست آمده از این پژوهش و تفسیر نتایج بسیار مؤثر است. باتوجه بهاینکه رابطه ویژگیهای مختلف گیاهچه ذرت دورگSC704 با میزان، سرعت ظهور و بنیه گیاهچه در مزرعه مشخص گردیده است(حمیدی و همکاران 2005)، بنابراین تأثیر ارتقای کیفیت بذر با PGPB و تلقیح توأم بذر با باکتری و قارچهای میکوریز بر بهبود رشد و نمو گیاهچه در مزرعه قابل انتظار است.
براساس نتایج این پژوهش و رابطه همبستگی ویژگیهای بررسی شده مشخص شد تلقیح توأم بذر دورگهای ذرت مطالعه شده تأثیر قابل ملاحظهای در ارتقای کیفیت بذر و تقویت بنیه گیاهچه داشتهاند. همچنین از لحاظ تأثیر بر ویژگیهای مورد مطالعه، تلقیح توأم بذر با قارچ فانلیفورمیس موسه و باکتریهای ازوتوباکتر کروکوکوم، آزوسپیریلوم لیپوفروم، آزوسپیریلوم برازیلنس و پسودوموناس فلورسنس، تلقیح با دو باکتری ازوتوباکتر کروکوکوم و پسودوموناس فلورسنس و تلقیح با تک تک این باکتریها بیشترین تأثیر مثبت را در برداشتهاند. به احتمال زیاد، این تفاوت از نظر میزان تأثیر در وحله نخست به اختلاف توانایی این سه جنس PGPB در سازوکارهای تأثیرگذار بر ویژگیهای بررسی شده مربوط میشود. سه دو رگ مورد مطالعه نیز از نظر پاسخ به تلقیح بذر با PGPB مورد مطالعه با یکدیگر متفاوت بودند. بهطوریکه بهترتیب دورگهای SC704،K18 ×B73 وSC700 بیشتر تحت تأثیر تلقیح بذر با این باکتریها قرار گرفتند. با توجه به سازوکارهای تأثیر این باکتریها بر ویژگیهای مورد بررسی احتمال دارد که تفاوتهای این دورگها ازنظر ترشح مواد محرک فعالیت این باکتریها از قبیل اسیدآمینه تریپتوفان(پیش ماده تولید اکسین) و توانایی آنها در برقراری رابطه همیاری سبب اختلاف آنها با یکدیگر شده است. همچنین، مشخص شد هردو قارچ میکوریز در تلفیق با مجموع باکتریها و یا دو باکتری ازوتوباکتر و پسودوموناس و یا ازوتوباکتر بیشترین تأثیر افزایندگی را بر قابلیت جوانهزنی بذر، بنیه گیاهچه و ویژگیهای مرتبط در هر سه دورگ داشتهاند. قارچ فانلیفورمیس موسه نیز مؤثرتر از گلوموس هویی بود. بررسی نتایج نقش قارچهای میکوریز را در تشدید اثر PGPB آشکار میسازد. با توجه به اینکه اسلایدهای میکروسکوپی تهیه شده از ریشههای اولیه هفت روزه نشان دهنده نفوذ ریسهها و تشکیل آرباسکول قارچهای میکوریز در بافتهای ریشه دورگهای ذرت مورد مطالعه بود(شکلهای 1، 2 و 3)، بنابراین تأثیر این قارچها در بروز تأثیر افزایندگی مشاهده شده قابل استنباط است. فعالیت تولید مواد تنظیم کننده رشد دارای اثر تحریک کننده رشد توسط قارچهای میکوریزنیز شناخته شده است، بهطوری که راماسامی و همکاران(2011) و فیتز و همکاران(2005) تولید فعال اکسینهای اسید ایندول بوتیریک و اسید ایندول3-استیک بهوسیله قارچ میکوریز آرباسکولار گلوموس اینترارادیسز را در همزیستی با ریشههای ذرت گزارش کردند. بنابراین، با توجه به افزایش اثر محرک PGPB بر قابلیت جوانهزنی بذر، بنیه گیاهچه و ویژگیهای مرتبط در تیمارهای تلقیح توأم با قارچهای میکوریز مورد بررسی در این پژوهش، میتوان استنباط کرد که به احتمال زیاد این قارچها و PGPB با سازوکار تولید مواد تنظیم کننده رشد تحریک کننده اثر همافزایی[41] یکدیگر را تقویت کردهاند.
|
جدول3- ضرایب همبستگی ساده بین درصد جوانهزنی بذر و ویژگیهای مرتبط با بنیه گیاهچه هیبریدهای ذرت دیررس مورد مطالعه تحت اثر تلقیح بذر با PGPB و قارچهای میکوریز.
|
||||||||||
|
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
ویژگیها |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1.قابلیت جوانه زنی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
**851/0 |
2.متوسط زمان جوانه زنی |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
*710/0 |
**908/0 |
3.متوسط جوانه زنی روزانه |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
**705/0 |
**894/0 |
*714/0 |
4.طول گیاهچه |
|
|
|
|
|
|
1 |
**916/0 |
*718/0 |
*904/0 |
*791/0 |
5.طول ساقه اولیه |
|
|
|
|
|
1 |
**902/0 |
**927/0 |
**616/0 |
**869/0 |
ns598/0 |
6.طول ریشه اولیه |
|
|
|
|
1 |
*962/0 |
**718/0 |
*741/0 |
**852/0 |
*785/0 |
**910/0 |
7.وزن خشک گیاهچه |
|
|
|
1 |
**949/0 |
ns418/0 |
ns406/0 |
*715/0 |
**800/0 |
*749/0 |
**900/0 |
8.وزن خشک ساقه اولیه |
|
|
1 |
**967/0 |
**960/0 |
ns467/0 |
ns418/0 |
**614/0 |
**864/0 |
*701/0 |
**808/0 |
9. وزن خشک ریشه اولیه |
|
1 |
**977/0 |
**977/0 |
**954/0 |
**710/0 |
**712/0 |
*608/0 |
**913/0 |
*609/0 |
**901/0 |
10. شاخص بنیه گیاهچه |
|
|
|
nsغیر معنی دار ، *و**به ترتیب معنی دار در سطح احتمال 5 درصد و1 درصد |
||||||||
(الف) (ب) (ج)
شکل1- تصویر میکروسکوپی(با بزرگنمایی 100برابر) از نفوذ ریسه و تشکیل آرباسکول در بافت ریشه اولیه گیاهچه هفت روزه ذرت
دورگ SC704تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز(الف)بدون قارچ میکوریز، (ب) فانلیفورمیس موسه، (ب) سیمیگلوموس هوئی.
(الف) (ب) (ج)
شکل 2- تصویر میکروسکوپی(با بزرگنمایی 100برابر) از نفوذ ریسه و تشکیل آرباسکول در بافت ریشه اولیه گیاهچه هفت روزه ذرت دورگ SC700تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز(الف)بدون قارچ میکوریز، (ب) فانلیفورمیس موسه، (ج) سیمیگلوموس هوئی.
(الف) (ب) (ج)
شکل 3- تصویر میکروسکوپی(با بزرگنمایی 100برابر) از نفوذ ریسه و تشکیل آرباسکول در بافت ریشه اولیه گیاهچه هفت روزه ذرت دورگ K18 × B73 تلقیح شده با PGPB و قارچهای میکوریز (الف)بدون قارچ میکوریز، (ب) فانلیفورمیس موسه، (ج) سیمیگلوموس هوئی.
نتیجه گیری کلی
براساس نتایج این تحقیق میتوان اظهار داشت کاربرد این باکتریها و قارچهای میکوریز ازطریق تلقیح بذر سبب ارتقای کیفیت بذر و بهبود بنیه گیاهچه دورگهای دیررس ذرت مورد بررسی شده است. لذا بهبود رشد ونمو بعدی بوته و استقرار بیشتر و سریعتر تراکم بوته مطلوب که در دستیابی به عملکرد بیشتر نقش قابل ملاحظهای دارد، مورد انتظار است. بهنظر میرسد که PGPB مورد مطالعه به احتمال زیاد از طریق سازوکار تولید مواد تنظیم کننده رشد و افزایش جوانهزنی بذر و بنیه گیاهچه توانسته باشد در بروز نتایج بدست آمده در آزمایش گلخانهای و آزمایش مزرعهای، بهویژه مرحله ظهور گیاهچه و استقرار آن مؤثر واقع شده باشد. همچنین اثر تقویت کننده قارچهای میکوریز بر تأثیر PGPB بیانگر قابلیت تشدید کننده اثر مثبت PGPB بر رشد و نمو میباشد که نیاز به بررسی بیشتر دارد. برمبنای این نتایج امکان کاربرد سویههای باکتریهای محرک رشد گیاه قارچهای میکوریز مورد بررسی برای پوششدهی بذرهای دورگهای دیررس ذرت بررسی شده وجود دارد. لذا امکان مصرف این کود زیستی از این طریق برای ارائه و مصرف تجاری آنها برای کشت در مزارع ذرت کاری کشور مو تواند فراهم شود.
سپاسگزاری
نگارندگان مقاله بدینوسیله مراتب سپاسگزاری خویش را نسبت به دستاندرکاران مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، مؤسسه تحقیقات خاک و آب کشور و پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی که امکان اجرای پروژه مربوطه را فراهم ساختند، ابراز میدارند.
[1]Biofertilizers
[2] Rhizosphere
[3]Plant Growth Promoting Rhizobacteria(PGPR)
[4]Mycorrhizae
[5]Azotobacter spp.
[6]Azospirillum spp.
[7]Pseudomonas spp.
[8]1-aminocyclopopane-1-caboxylic(ACC) deaminase
[9] Funneliformis
[10]Glomus
[11] Germinability
[12] Vigour
[13] Longevity
[14]Seed health
[15] Seed Enhancement
[16] Processing
[17] Biofortification
[18] Priming
[19] Siderophore
[20] Fusaruim spp.
[21] Plant Growth Regulators(PGRs)
[22] Funneliformis mosseae (T.H. Nicolson & Gerd.) C. Walker & A. Schuessler 2010
[23]Glomus intraradices
[24] Glomus hoi
[25] Homotypic synonym (or Nomenclatural Synonym)
[27] Colony Forming Units(CFU)
[28]Azotobacter chroococcum
[29]Azospirillum lipoferum
[30]Azospirillum brasilens
[31]Pseudomonas fluorescens
[32] International seed Testing association(ISTA)
[33]Mean Time to Germination (MTG)
[34]Coefficient of Velocity of Germination (CVG)
[35]Final Germination Percent (FGP)
[36]Mean Daily Germination (MDG)
[37]Daily Germination Speed (DGS)
[38] Seedling Vigour Index (SVI)
[39] Courtosis
[40]Skewness
[41]Synergic
)