بهمن بهرام نژاد

تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل تنش‌زای محیطی است که رشد و نمو گیاه را تحت تاثیر قرار می‌دهد و عامل اصلی خسارات شدید در بیشتر محصولات گیاهی می‌باشد. تحقیقات گسترده ای در سراسر جهان برای توسعه استراتژی‌های مقابله با تنش خشکی جهت توسعه انواع مختلف گیاهان مقاوم به خشکی در حال انجام است. یکی از راه‌های مهم برای مقابله با تنش خشکی استفاده از میکروارگانیسم‌ها جهت ایجاد گیاهان مقاوم می‌باشد. باکتری‌های اندوفیت میکروارگانیسم‌هایی هستند که چرخه زندگی خود را به طور کامل یا جزئی در داخل گیاه، فضاهای درون و بین سلولی یا در بافت آوندی می‌گذرانند. برخی از باکتری‌های اندوفیت شناسایی شده‌اند که به مقاومت و بهبود رشد گیاه در برابر تنش خشکی کمک می‌کنند. براین اساس، پژوهش حاضر به دنبال بررسی نقش باکتری اندوفیت در مقاومت گیاه نخود در برابر تنش خشکی است. برای این هدف شناسایی باکتری اندوفیت جنس Bacillus با استفاده از توالی ژن‌های 16s rDNA و gyrB انجام شد. بررسی تبار شناسی سویه مورد بررسی حاکی از قرار گرفتن آن در کنار گونه Bacillus safensis بود. باکتری مورد نظر به دو رقم ثمین (مقاوم به تنش خشکی) و ILC3279 (حساس به تنش خشکی) بذر نخود تلقیح شد. و از طریق مطالعه صفات فیزیولوژیکی پرولین، محتوای نسبی آب برگ، پایداری غشاء، پراکسید هیدروژن و کلروفیل و همچنین بیان ژن‌های NAC3، NAC72 و RD22 نقش این باکتری بررسی گردد. نمونه‌برداری از اندام برگ‌‌های گیاه نخود در مرحله بعد از گلدهی صورت گرفت. برای بررسی بیان ژن‌های مورد نظر در دو گروه تلقیح شده و تلقیح نشده با باکتری اندوفیت جنس B. safensis و در سه سطح شاهد، خشکی متوسط و خشکی زیاد پس از استخراج RNA کل و تبدیل آن به cDNA با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده، از دستگاه Real-time PCR استفاده شد. همه آزمایشات در 3 تکرار با استفاده از طرح کاملا تصادفی (فاکتوریل) انجام شد.. کمی‌سازی نتایج با روش 2-deltaCt انجام و نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel 2016 رسم گردید. در نهایت برای تجزیه و تحلیل‌های آماری از نرم‌افزار SAS استفاده شد. نتایج نشان داد تنش خشکی و تلقیح با باکتری روی صفات فیزیولوژیکی ارقام نخود اثر معناداری داشت به طوریکه که مقدار پرولین و پراکسید هیدروژن با تشدید تنش خشکی افزایش یافت. اما مقدار محتوای نسبی آب برگ، پایداری غشاء و کلروفیل، کاهش یافت. لازم به ذکر است که در نمونه‌های تلقیح یافته با باکتری این صفات کمتر تحت تأثیر تنش خشکی قرار گرفتند. نتایج بررسی بیان ژن‌های NAC72، NAC3 و RD22 نشان داد که با بالا رفتن سطح تنش خشکی، بیان این ژن‌ها افزایش می‌یابد. تلقیح باکتری باعث تغییر بیان ژن‌های مورد بررسی نسبت به حالت بدون تلقیح شد که حاکی از تاثیر باکتری در کاهش اثرات تنش و در نتیجه تغییر بیان ژن‌های مسیر تنش است.