نام پژوهشگر: محسن برین
محسن برین ناصر علی اصغرزاد
تاکنون مطالعات مختلفی در مورد پیامدهای افزایش شوری در اکوسیستم سطح زمین در حوضه دریاچه ارومیه صورت گرفته است، اما به ندرت مطالعه ای در مورد اثر شوری بر اکوسیستم زیر سطح زمین در این حوزه انجام شده-است تا تصویر واقعی از اکوسیستم متأثر از تنش شوری و یا اثرات طولانی مدت فرایندهایی که باعث تغییر در جامعه میکروبی شده اند، بدست آید. با توجه به نقش حیاتی و محوری جوامع میکروبی خاک، تعادل اکولوژیک جوامع میکروبی به عنوان شاخص سلامت اکوسیستم خاک، از اهمیت بالایی برخوردار است. به این منظور تحقیقی جهت بررسی ترکیب جوامع میکروبی خاک در دشت تبریز انجام شد. همچنین همزیستی قارچ ریشه ای، در شرایط شوری بررسی شد. در این تحقیق سه نوع گیاه با تحمل متفاوت به شوری شامل: تحمل کم تا متوسط (پیاز)، تحمل متوسط تا زیاد (یونجه) و گیاه شور پسند (سالیکورنیا)، از مزارع و نیز شورزارهای دشت تبریز با شوریهای مختلف انتخاب شد. قبل از نمونه برداری اصلی، از محلهای مختلف در منطقه مورد نظر نمونه برداری خاک انجام و با ec سنج دستی میزان شوری آنها تعیین شد. بعد از پیدا کردن محدوده نسبتاً وسیعی از ec خاک در هر گیاه، موقعیت محل با gps تعیین و در دفعات بعدی اقدام به نمونه برداری اصلی شد. بعد از حذف نمونه های تقریباً مشابه در نهایت 39 نمونه مرکب خاک و ریشه از مزارع پیاز و 29 نمونه مرکب از مزارع یونجه و همچنین 26 نمونه مرکب خاک و ریشه سالیکورنیا از شورزارهای دشت تبریز از عمق حدود 30 سانتیمتر سطح خاک برداشت شد و سپس برای تجزیه فیزیکی و شیمیایی، اسید چرب فسفولیپید (plfa)، اسید چرب خنثی (nlfa) و تعیین فراوانی اندامهای قارچ ریشه به آزمایشگاه منتقل شد. نتایج نشان داد که با افزایش ec، در گیاهان قارچ ریشه ای (یونجه و پیاز) درصد وزیکول افزایش ولی درصد هیف کاهش یافت. همچنین با بررسی میکروسکوپی و آنالیز اسید چرب مشخص شد که سالیکورنیا همزیستی قارچ ریشه ای برقرار نمی کند. از طرف دیگر ملاحظه شد که به علت وابستگی بالای (16:1?5) plfa (نشانگر قارچ ریشه) به مواد آلی، این معیار خوبی برای ارزیابی قارچ ریشه در خاک نیست در صورتی که نسبت nlfa (16:1?5)/plfa (16:1?5) در خاک و نیز nlfa (16:1?5) در ریشه، می تواند به عنوان یک شاخص بهتر برای ارزیابی قارچ ریشه در نظر گرفت. بررسی ترکیب جوامع میکروبی خاک های مورد مطالعه نشان داد که در نمونه های خاک لجن دریاچه با شوری بسیار بالا، بیشترین مقدار plfa کل وجود دارد که حتی بیشتر از نمونه های خاک اطراف ریشه یونجه بود. کمترین میانگین plfa در خاک اطراف ریشه گیاه پیاز به دست آمد. جمعیت کل میکروبی خاک (plfa) با افزایش ec همبستگی خوبی نشان نداد زیرا این جمعیت شدیداً وابسته به کربن آلی خاک بوده و کربن آلی نمونه های خاک نیز متفاوت بود. همچنین نتایج نشان داد که ترکیب جمعیت میکروبی در نمونه های خاک اطراف ریشه گیاهان مختلف به صورت زیر است: اکتینومیستها < قارچهای ساپروفیت < باکتریهای گرم مثبت < باکتریهای گرم منفی بررسی میانگین شاخص های تنشی، نشان داد که مقدار این صفات در نمونه های خاک اطراف ریشه سالیکورنیا به طور معنی دار بیشتر از دو گیاه دیگر است. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه به عامل ها حاکی از آن بود که کل نمونه های خاک با توجه به متغیرهای فیزیکی- شیمیایی و بیوشیمیایی اندازه گیری شده، در دو گروه قرار گرفتند. یک گروه شامل نمونه های پیاز و یونجه و گروه دیگر شامل نمونه های سالیکورنیا بود. همچنین براساس تجزیه به عاملها متغیرهای اندازه گیری شده در مورد ساختار جوامع میکروبی خاک نشان داد که متغیرهای شوری و نسبت های گرم منفی به گرم مثبت، قارچ ساپروفیت به گرم مثبت، اسیدهای چرب اشباع به اسید چرب با یک پیوند دوگانه و اسید چرب سیکلو به اسید چربهای پیش ماده در یک گروه قرار داشته و کربن آلی و گروههای میکروبی (plfa کل، plfa قارچ ساپروفیت، plfa باکتریها، plfa اکتینومیست، plfa باکتریهای گرم منفی و plfa باکتریهای گرم مثبت) در گروه دیگر قرار گرفتند. سهم اسیدهای چرب اشباع شاخه ای در خاک اطراف ریشه سالیکورنیا، نسبت به اشباع و غیر اشباع و همچنین نسبت به دو گیاه دیگر، کمتر بود. همچنین در بین اسیدهای چرب مختلف، پایین ترین مقدار اسیدهای چرب 10me16:0، 10me17:0 و10me18:0 (به عنوان نشانگرهای اسید چرب اکتینومیست) و اسید چرب 16:1?5 (به عنوان نشانگر قارچ ریشه آربوسکولار) در خاک اطراف ریشه سالیکورنیا از پایین ترین مقدار برخوردار بودند.
ژیلا محمدی محسن برین
کشت بافت یکی از روش های رایج تکثیر کلون های سیب است. اما مشکلاتی وجود دارد که استفاده گسترده از این روش را محدود می کند. می توان گفت، بزرگترین مشکل تولید تجاری گیاهان ریزازدیادی بقاء کم و رشد ضعیف پس از انتقال است. میزان موفقیت گیاهچه های کشت بافتی می تواند بطور موثری به وسیله مقاوم سازی به موقع با استفاده از عوامل زیستی مثل قارچ آربوسکولارمایکوریزا افزایش یابد. هدف از اجرای این آزمایش، بررسی اثرات همزیستی مایکوریزا و نوع بستر کشت بر رشد و استقرار پایه mm106 است تا بتوانیم سبب افزایش رشد، استقرار بهتر و کاهش تلفات گیاهان ریزازدیادی در مرحله سازگاری شویم. برای این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاٌ تصادفی در چهار تکرار با تیمار مایکوریزا در چهار سطح (glomus inrtraradices، glomus mosseae، g.mosseae+g.intraradices و شاهد) و تیمار بستر کشت در 3 سطح (پیت ماس خالص، پرلیت خالص و مخلوطی از پیت و پرلیت با نسبت یکسان) در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام شد. همچنین میزان 5/0 گرم تری کلسیم فسفات به هر گلدان اضافه شد. بعد از 15 هفته از اعمال تیمارها برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی گیاهان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که گیاهان mm106 بخوبی می توانند با قارج های مایکوریزا و بخصوص گونه glomus intraradices همزیستی برقرار کرده و از رشد و استقرار بیشتری برخوردار شوند چرا که گیاهان مایکوریزایی نسبت به گیاهان شاهد از ارتفاع، تعداد برگ، سطح برگ، وزن تر و خشک ریشه، کلروفیل و عناصر p، zn و fe بالاتری برخوردار بوده و از میان سه بستر کشت، بیشترین میزان ارتفاع، قطر ساقه، تعداد برگ، سطح برگ، وزن تر و خشک ریشه و عناصر p ،zn و fe در پیت ماس و مخلوطی از پیت و پرلیت مشاهده شد. و این دو عامل (بستر کشت و مایکوریزا) درکنار هم موجب افزایش رشد و بقاء گیاهان ریزازدیادی شده mm106 شدند.
سعید صادقی آزاد ابراهیم سپهر
چکیده در این تحقیق تأثیر برخی میکروارگانیسم های ریزوسفری بر انحلال سیلیکات ها و توان آزادسازی پتاسیم توسط این میکروارگانیسم ها در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه ای بررسی گردید. جداسازی اولیه میکروارگانیسم ها در محیط کشت الکساندروف انجام شد. ارزیابی توانایی انحلال کمی سویه های موثر در حضور چهار منبع میکا (بیوتیت، فلوگوپیت، ایلیت و مسکوویت) و در مقادیر مختلف (2 و 4 گرم در لیتر)، به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در دو آزمون انجام گردید. آزمون غربال گری اولیه با 2 گرم میکا در لیتر و تعداد 11 سویه باکتریایی و قارچی و آزمون دوم با 4 گرم میکا در لیتر و تعداد 5 سویه باکتریایی و قارچی انجام شد. آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور منبع پتاسیمی و تلقیح میکروبی انجام گردید. در این آزمایش منابع پتاسیمی شامل پتاسیم محلول (+k) فلوگوپیت (ph)، ایلیت (il) و مسکوویت (ms) و تیمارهای تلقیح میکروب های حل کننده سیلیکات ها شامل سویه های باکتریایی (ksb)، قارچی (ksf) و باکتری-قارچ (ksb+ksf) بودند. پس 70 روز میزان پتاسیم غیرتبادلی جذب شده در بافت های گیاهی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تأثیر منبع پتاسیمی، زمان انکوباسیون و میکروارگانیسم، بر مقادیر پتاسیم آزاد سازی شده معنی دار (01/0p<) بود. در بین سویه های باکتریایی و قارچی، سویه های ksb14، ksb8 و ksf2 با 25 میلی متر دارای بیشترین قطر هاله انحلال نسبت به سویه های دیگر بودند. در آزمون اول سویه های باکتریایی ksb1 و ksb9 به ترتیب با 93/3 و 37/3 میکروگرم بر میلی لیتر، پس از ده روز انکوباسیون و از منبع بیوتیت بالاترین مقدار پتاسیم آزاد سازی شده را داشتند. در آزمون دوم سویه باکتریایی ksb3 و سویه قارچی ksf1به ترتیب با 16/5 و 10/5 میکروگرم بر میلی لیتر، پس از ده روز انکوباسیون و از منبع بیوتیت بالاترین مقدار پتاسیم آزاد سازی شده را نشان دادند. از بین سویه های باکتریایی حل کننده سیلیکات سویه ی ksb14 بالاترین شاخص حلالیت (3) را به خود اختصاص داد. نتایج نشان داد که تأثیر منبع پتاسیمی و تلقیح میکروبی بر خصوصیات رشدی، عناصر پرمصرف و عناصر کم مصرف گیاه ذرت معنی دار (01/0p<) گردید. بیشترین مقادیر شاخص های رشد اندازه گیری شده از جمله ارتفاع اندام هوایی (17/93 سانتی متر)، قطر ساقه (94/0 میلی متر)، وزن خشک بخش هوایی (41/13 گرم در گلدان) و وزن خشک ریشه (97/6 گرم در گلدان)، مربوط به تیمار پتاسیم محلول بود، لیکن بیشترین مقادیر این پارامترها در بین تیمارهای میکایی به ترتیب با 33/79 سانتی متر، 78/0 میلی متر، 97/9 و 86/5 گرم در گلدان در تیمار کانی ایلیت حاصل گردید. بیشترین مقدار پتاسیم اندام هوایی ذرت با 8/713 میلی گرم در گلدان در تیمار پتاسیم محلول با تلقیح مضاعف و کمترین مقدار نیز با 53/7 میلی گرم در گلدان در تیمار شاهد (بدون تلقیح) مشاهده شد. بیشترین و کمترین مقدار پتاسیم اندام هوایی با 3/207 و 73/21 میلی گرم در گلدان از پتاسیم غیرتبادلی میکاهای ایلیت و مسکوویت حاصل گردید. چنین استنباط می گردد میکروب های حل کننده سیلیکات نقش مهمی در آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی خاک ایفا کرده و در این میان بیوتیت و مسکویت به ترتیب بالاترین و پایین ترین پتانسیل آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی را نشان دادند.
فاطمه شکوری داریان محسن برین
به منظور بررسی تأثیر میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، قارچ های میکوریز و اثرات متقابل آن ها بر افزایش حلالیت فسفر و بهبود جذب عناصر غذایی تحت شرایط شوری آزمایشی در شرایط گلخانه ای انجام گردید. آزمون گلخانه ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور سطوح شوری و تلقیح میکروبی با گیاه ذرت انجام شد. در این آزمایش سطوح شوری شامل شرایط بدون شوری (ns) و شوری 5/4 دسی زیمنس بر متر (s) و سطوح تلقیح میکروبی شامل شاهد (بدون تلقیح)، تغذیه با فسفر محلول (kh2po4)، تلقیح میکوریزی (m)، تلقیح باکتری های حل کننده فسفات (psb)، تلقیح قارچ های حل کننده فسفات (psf)، تلقیح تلفیقی میکوریز و باکتری (mb)، تلقیح تلفیقی میکوریز و قارچ (mf) بود. پس از 70 روز برخی شاخص های رشد، وزن خشک گیاه و غلظت عناصر غذایی در اندام هوایی گیاه اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که تأثیر سطوح شوری بر جذب فسفر معنی دار (05/0p<) شد. بیشترین و کمترین فسفر اندام هوایی با 61/79 و 93/0 میلی گرم در گلدان به ترتیب از تیمارهای فسفر محلول و تیمار شاهد حاصل گردید. در بین تیمارهای میکروبی بیشترین مقادیر فسفر اندام هوایی مربوط به تیمارهای میکوریزی بود. بیشترین مقادیر شاخص های رشد اندازه گیری شده از جمله ارتفاع اندام هوایی (89/78 سانتی متر)، قطر ساقه (02/1سانتی-متر)، وزن خشک بخش هوایی (77/26 گرم در گلدان) و وزن خشک ریشه (77/13 گرم در گلدان) در تیمار فسفر محلول مشاهده گردید و شوری تأثیر معنی داری روی پارامترهای ارتفاع اندام هوایی و قطر ساقه نشان داد. در بین تیمار های میکروبی، تیمارهای میکوریزی بیشترین مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده را به خود اختصاص دادند. هم چنین نتایج نشان داد که تأثیر سطوح شوری بر مقدار پتاسیم، کلسیم، منیزیم، سدیم، کلر و عناصر میکرو به جز روی معنی دار شد و تلقیح میکروبی مقادیر نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و عناصر میکرو برگ ها را افزایش داد لیکن سدیم و کلر اندام هوایی در تیمارهای تلقیح میکروبی به طور معنی داری کاهش یافتند. شوری منجر به تجمع پرولین برگ (96/0 میکرو مول بر گرم برگ) گردید و در تلقیح میکروبی بیشترین و کمترین مقدار پرولین برگ با 97/0 و 69/0 میکرو مول بر گرم برگ به ترتیب در تیمارهای تلقیح قارچی و میکوریزی مشاهده شد. شوری سبب کاهش معنی دار جمعیت میکروبی و درصد کلنیزاسیون میکوریزی ریشه ذرت گردید. تلقیح توأم میکوریز با باکتری ها و قارچ های حل کننده فسفات منجر به کاهش کلنیزاسیون میکوریزی ریشه شد. چنین استنباط می شود که تلقیح با میکوریز و میکروارگانیسم های حل کننده فسفات اثرات تنش شوری را در گیاه ذرت کاهش می دهد.