بررسی مقاومت باکتری های ریزوبیای همزیست با ریشه گیاهان لگومینوز به آرسنیک، در مناطق آلوده جنوب شرقی استان کردستان

چکیده آلودگی خاک ها به آرسنیک، به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است. اخیراً برهمکنش همزیستی rhizobia-legume در گیاهان لگوم به عنوان یک روش جایگزین جهت اصلاح زیستی خاک به همراه بهبود نیتروژن خاک مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق مقاومت باکتری های ریزوبیای همزیست با ریشه گیاهان تیره لگوم از قبیل یونجه و نخود به آرسنیک مورد مطالعه قرار گرفت. خصوصیات بیوشیمیایی 27 جدایه مورد بررسی قرار گرفت. جدایه های انتخابی جدا سازی شده از یونجه، نخود، عدس، ماشک، یونجه زرد و خارشتر با استفاده از آغازگر مربوط به ژن 16s rdna مورد مطالعه و شناسایی قرار گرفت. با استفاده از یک جفت آغازگر اختصاصی ژن arsc، وجود ژن مقاومت به آرسنات در 18 جدایه تأیید گردید. در بررسی میزان تحمل پذیری جدایه ها به آرسنیک در محیط کشت مایع yem حاوی غلظت های مختلف آرسنات (100، 200، 250، 300، 350 و 400 میلی مولار)، جدایه های یونجه(ab1, ab3) ، سویه استاندارد (sinorhizobium meliloti sm117)، جدایه های نخود (pa2, pc2)، جدایه عدس (l2)، جدایه های ماشک (ve1, ve2)، جدایه یونجه زرد (ya1) و جدایه خارشتر (cth1) متحمل به غلظت 350 میلی مولار آرسنات و جدایه های (ab1, pa2, l2, ve2, ya1, cth1) قادر به رشد در محدوده غلظتی بین 350 تا 400 میلی مولار آرسنات بودند. به منظور ارزیابی تأثیر آرسنیک بر توان گره زایی جدایه ها و میزان رشد گیاهان یونجه و نخود، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه سطح (دو سطح تلقیح و یک سطح بدون تلقیح) و پنج سطح آرسنیک (صفر، 10، 50، 75 و 100 میلی گرم آرسنیک بر کیلوگرم خاک) و با سه تکرار در شرایط گلخانه ای به مدت 8 هفته انجام شد. داده ها با روش تجزیه واریانس و با استفاده از نرم افزار sas مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش گلخانه نشان داد که تلقیح گیاه یونجه توسط سویه های ab1 و rm (سویه استاندارد) و تلقیح گیاه نخود توسط سویه های pc2 و pf2، بر وزن تر و خشک اندام های هوایی و ریشه در غلظت های مختلف آرسنیک تأثیر معنی داری داشته است. به علاوه از لحاظ تأثیر تلقیح بر میزان رشد گیاهان در غلظت های مختلف آرسنیک، بین سویه های باکتری (ab1, rm) در یونجه و (pf2, pc2) در نخود با ضریب تبیین 99% تفاوت معنی د اری وجود نداشت. به طور متوسط در تیمارهای با تلقیح باکتری و بدون آرسنیک گیاهان یونجه و نخود به ترتیب، تعداد گره های روی ریشه 5 تا 7 و 4 تا 5 در هر تکرار بود. در تیمارهای دارای آرسنیک و با تلقیح باکتری به ترتیب، 2 تا 5 و 2 تا 3 گره در هر تکرار مشاهده شد که نشان دهنده عدم تأثیر آرسنیک در میزان گره زایی می باشد.