تاثیرتیمار بیولوژیک بذر Astragalus cicer با باکتری اندوفیت Bacillus subtilis بر نرخ جوانه زنی و بهبود شاخص قدرت رویشی گیاه

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1354-25IPPC
نویسندگان
ندارم
چکیده
گون نخودی (Astragalus cicer) از خانواده لگومیناسه گیاهی با ارزش علوفه‌ای و مرتعی و سرشار از پروتئین، با قابلیت هضم بالا می باشد که به دلیل تاخیر در جوانه زنی و استقرار ضعیف گیاهچه ها تاکنون به طور وسیع مورد استفاده قرار نگرفته است. در میان باکتری های محرک رشد، جدایه های اندوفیت باکتری Bacillus subtilis به دلیل استقرار در بافت گیاه و تاثیر بر متابولیسم گیاه مورد توجه محققین زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق جدایه های مختلفی از باکتری های گرم مثبت (از جنس باسیلوس ها) از گره های مستقر در ریشه گیاهان گون نخودی (مستقر در مزرعه موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج) جداسازی شد. یکی از جدایه ها (Ye2) بر اساس نتایج توالی 16S rDNA و همردیفی آن با توالی های شناخته شده در پایگاه داده ژنومی NCBI، بیش از 5/99 درصد شباهت به گونه Bacillus subtilis نشان داد. تعدادی از ویژگی های محرک رشدی این باکتری مورد بررسی قرار گرفت و اثر تیمار بیولوژیک بذر گون نخودی با این جدایه بر شاخص های جوانه زنی بذور و قدرت رویشی گیاهچه های A. cicer در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار بر اساس دستورالعمل انجمن بین المللی آزمون بذر بررسی شد. بذرها پس از ضدعفونی سطحی با مایه تلیقح باکتری B. subtilis (Ye2) با جمعیت CFU/gr 108 در شرایط کنترل شده و دمای 25 درجه سلسیوس کشت شدند. درصد و سرعت جوانه زنی ثبت و پس از گذشت دو هفته قدرت رویشی، طول گیاه، طول ریشه، وزن خشک گیاهچه‌های حاصل از بذرهای تیمار شده و نشده محاسبه گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان داد جدایه Ye2 توانایی بالایی در تولید آنزیم فیتاز، آنزیم ACC دآمیناز، اکسین و قابلیت تثبیت نیتروژن داشت و پتانسیل خوبی را در بهبود ویژگی های رویشی گیاهچه ها و جوانه زنی بذر A. cicer نشان داد. میزان جوانه زنی به عنوان یکی از محدودیت های اصلی کشت این گیاه در اثر تیمار بذر از 36 درصد به 54 درصد معادل یک و نیم برابر افزایش نشان داد. همچنین افزایش 27/1 برابری طول گیاهچه، 25/1 برابری طول ساقه و 26/1 برابری طول ریشه نسبت به شاهد اثر قابل قبول تیمار بذر با این باکتری را در بهبود شاخص های رشدی گیاه گون نخودی نشان داد. اگرچه انجام تحقیقات تکمیلی برای بهبود بیشتر درصد جوانه زنی به عنوان یک ضرورت برای کشت و تکثیر تجاری بذر ضرورت دارد.
کلیدواژه ها
 
Title
Effect of biological seed treatment of Astragalus cicer with the endophytic Bacillus subtilis on germination rate and vigor index improvement of plant
Authors
Bita Alizadeh
Abstract
Chickpea milkvetch (Astragalus cicer) belong to the leguminous family is a useful plant with pasture feed value, high protein contain and digestibility. Low germination rate and poor stand establishment of seedlings prevented the mass production of A. cicer until now. Among the growth-promoting bacteria, endophytic isolates of Bacillus subtilis was considered by many researchers in biological treatment of seed, due to their establishment in plant tissue and their beneficial effect on plant metabolism. In this study, different isolates of gram-positive bacteria (from the genus Bacillus) were isolated from the nodules located in the roots of chickpea milkvetch (plants located in the field of Seed and Plant Registration and Certification Research Institute, Karaj). One of the isolates (Ye2) showed more than 99.5% similarity to the B. subtilis species based on the results of the 16S rDNA sequence homology with the known sequences in the NCBI genomic database. The plant growth promotion features of Ye2 were investigated and the effect of the biological treatment of A. cicer on seed germination rate and seedling vigor were analyzed based on the instructions of International Seed Testing Association. After surface disinfection, seeds treated with suspension of B. subtilis (Ye2) (108 CFU/gram seed), and the planted seeds were kept in controlled condition at 25°C. The treated seed germination rate were recorded regularly and after two weeks, vigor indices, plant length, root length, dry weight of seedlings obtained from treated and untreated seeds. The results of the present research showed that the Ye2 isolate had a high ability to produce phytase enzyme, ACC deaminase enzyme, auxin and has nitrogen fixation ability, so showed good potential in improving the vegetative characteristics of seedlings and seed germination. The seeds of A. cicer which treated with Ye2, showed increase in germination rate from 36% to 54% which equivalent to 1.5 times more than not treated seed. Also, the increasing of 1.27 times of the seedling length, 1.25 times of the stem length, and 1.26 times of the root length compared to the control showed the acceptable effect of seed treatment with the B. subtilis (Ye2) in improving the growth index of the Chickpea milkvetch. Although additional research to improve higher germination rate is a necessity for commercial seed cultivation and propagation.
Keywords
Plant growth-promoting bacteria, germination, seed, Bacillus, Chickpea milkvetch