بررسی تاثیر مایه زنی استرپتومایسس چارترئوسیس مولد اگزوپلی ساکارید بر شاخص های رشدی، فیزیولوژی و عملکرد گوجه فرنگی در سطوح تنش خشکی

خشکی به عنوان یک تنش کنترل نشده تقریبا تمام مراحل رشد و نمو گیاه را به صورت مستقیم یا غیرمستقیم تحت تاثیر قرار می دهد. استرپتومایس از جمله معروف ترین جنس اکتینوباکتر ها بوده که از ظرفیت بالایی برای رشد و تکثیر در خاک های شور و خشک برخوردار می باشد. بر این اساس هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی میزان تولید اگزوپلی ساکارید در شرایط عادی و سطوح تنش خشکی شبیه سازی شده با پلی اتیلن گلایکول 6000 در جدایه های منسوب به اکتینوباکتر و انتخاب جدایه برتر و بررسی تاثیر مایه زنی آن بر شاخص های رشدی، فیزیولوژی، عملکرد و غلظت عناصر فسفر و پتاسیم در گیاه گوجه فرنگی رقم Y (Lycopersicon esculentum) در شرایط تنش خشکی می باشد.در این پژوهش بررسی سنجش رشد و تولید اگزوپلی ساکارید تعداد 5 جدایه اکتینوباکتری در سطوح تنش خشکی 73/0- و 29/0-، 0 مگاپاسکال در سه زمان انکوباسیون 25 و 14، 7 روز در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته که جدایه برتر از میان آن ها برای آزمایش گلدانی انتخاب و خصوصیات محرک رشدی شامل حلالیت فسفر و تولید ایندول استیک اسید آن مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتورهای آزمایشی شامل استرپتومایسس (مایه زنی Bs-47، عدم مایه زنی B0)، سطوح تنش خشکی (شامل: 90-80 درصد آب قابل استفاده (بدون تنش D0)، 60-45 درصد آب قابل استفاده (تنش نسبتا شدید D1)، 30-20 درصد آب قابل استفاده (تنش شدید D2) تعیین گردید. پس از پایان دوره رشد گیاه، شاخص های رشدی، فیزیولوژیک، جذب عناصر غذایی و عملکرد گوجه فرنگی ارزیابی شد.بر اساس نتایج جدایه 47 بیش ترین میزان تولید اگزوپلی ساکارید را در سطوح تنش خشکی 73/0-، 29/0-، 0 مگاپاسکال به ترتیب به میزان 26/4، 18/6، 5/8 گرم در لیتر پس از گذشت زمان انکوباسیون 25 روز به ثبت رساند. بررسی نتایج نشان داد که درصد کربوهیدرات کل با افزایش زمان انکوباسیون رشد و همچنین سطوح تنش خشکی در جدایه باکتری 47 روند افزایشی داشت. کربوهیدرات کل در دو جدایه 16و 91 با افزایش زمان در سطح تنش شدید 73/0- مگاپاسکال روند کاهشی به ثبت رساند. نتایج توالی یابی جدایه منتخب 47 که از توانایی مطلوب تولید اگزوپلی ساکارید و خصوصیات محرک رشد برخوردار بود نشان داد که بیش-ترین همولوژی را با گونه استرپتومایسس چارترئوسیس داشته و با شماره دسترسی KJ152149 در پایگاه NCBI ثبت گردید. بررسی طیف مادون قرمز اگزوپلی ساکارید تولیدی جدایه باکتری برتر، الگوی متنوعی از پیک های جذب را از 3450 تا 820 سانتی متر نشان داد که تایید کننده ماهیت پلی ساکاریدها و برهمکنش های قوی بین مولکولی و درون مولکولی در زنجیره های اگزوپلی ساکارید می باشد. تنش خشکی سبب کاهش خصوصیات رشدی، فیزیولوژیک و غلظت فسفر و پتاسیم و همچنین افزایش میزان پرولین برگ و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در گیاه گردید. نتایج پایش گلخانه ای نشان داد که در سطح تنش نسبتا شدید (60-45 درصد آب قابل استفاده) مایه زنی استرپتومایسس سبب افزایش زیست توده اندام هوایی (4/35 درصد) و ریشه (7/30 درصد)، قطر ساقه (6/30 درصد)، شاخص کلروفیل (3/12 درصد) و ظرفیت نسبی آب برگ (68/6 درصد) غلظت فسفر (04/19 درصد)، غلظت پتاسیم (23/28 درصد) و عملکرد (3/155 درصد) در مقایسه با شاهد (عدم مایه زنی) شد. مایه زنی استرپتومایسس در سطوح تنش نسبتا شدید و شدید روندی کاهشی به ترتیب به میزان 4/19، 6/16 درصد در آنزیم کاتالاز و همچنین روند کاهشی 5/12، 6/11 درصدی در فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در مقایسه با شاهد (شرایط بدون تنش) نشان داد.بررسی نتایج نشان می دهد که مایه زنی استرپتومایسس با دارا بودن ویژگی مطلوب تولید اگزوپلی ساکارید و سایر ویژگی های محرک رشد با ایجاد شرایط مناسب برای گیاه و بهبود حفظ آب و جذب بهتر مواد غذایی در محیط ریشه سبب کاهش تنش خشکی و حفظ ثبات فیزیولوژیک گیاه در برابر سطوح تنشی شد.