ارسل ملاحظاتك

ارسل ملاحظاتك لنا







زيادة قدرة حشيش الرودس على تحمل ملوحة مياه الرى فى دولة الإمارات العربية المتحدة باستخدام الاكتينوبكتيريا النافعة التى تعيش داخل جذور النباتات

العنوان بلغة أخرى: Endophytic Actinobacteria to Increase Sailinty Tolerance in Rhodes Grass "Chloris Gayana" in the United Arab Emirates
المصدر: مجلة عجمان للدراسات والبحوث
الناشر: جائزة راشد بن حميد للثقافة والعلوم
المؤلف الرئيسي: أبو قمر، سنان فهد (مؤلف)
المجلد/العدد: مج18, ع1
محكمة: نعم
الدولة: الإمارات
التاريخ الميلادي: 2019
التاريخ الهجري: 1440
الصفحات: 1 - 58
رقم MD: 1098961
نوع المحتوى: بحوث ومقالات
اللغة: العربية
قواعد المعلومات: HumanIndex, AraBase
مواضيع:
كلمات المؤلف المفتاحية:
الاكتينوبكتيريا التى تعيش داخل الجذور | منظمات النمو النباتية | هرمون الإيثلين | ملوحة مياه الرى | أنزيم ACC دى امينى | ACC Deaminase | Actinobacteria | Ethylene | Irrigation Water | Plant Growth Regulators | Salinity
رابط المحتوى:
صورة الغلاف QR قانون
حفظ في:
المستخلص: تعتبر ملوحة مياه الري المستخدمة في الزراعة في دولة الإمارات العربية المتحدة من أحد أهم عوامل الإجهاد الفسيولوجي والذي يؤثر سلبا على نمو النباتات في الأراضي الزراعية. في الوقت الحالي أصبحت العديد من الأراضي الزراعية في دولة الإمارات العربية المتحدة غير قابلة للزراعة بسبب زيادة نسبة الملوحة في هذه الأراضي أو في المياه الجوفية المستخدمة في الري. ولحل هذه المشكلة يلجأ المزارعون إلى شراء محطات تحلية للمياه الجوفية المالحة ولكن هذا الأمر مكلف للغاية بالإضافة للصيانة الشبه دورية للماكينات. تتمثل فكرة البحث في إيجاد طريقة حديدة ومبتكرة يمكن من خلالها زيادة قدرة تحمل حشيش الرودس (والتي تستخدم كأعلاف حيوانية) للمياه الجوفية المالحة باستخدام خليط جديد من الاكتينوبكتيريا النافعة المنتجة لمنظمات النمو النباتية والتي تعيش أيضا داخل جذور حشيش الرودس والتي بدورها ستمكن المزارعين في دولة الإمارات العربية المتحدة من استخدام المياه الجوفية المالحة في ري الحشائش والاستغناء عن فكرة ماكينات تحلية المياه الجوفية. تواجه المزارعون في دولة الإمارات العربية المتحدة مشكلة كبيرة في حالات استخدام المياه الجوفية ذات نسبة الملوحة العالية جدا في ري المزروعات والحشائش ألا وهي نمو النباتات الضعيفة بسبب الإجهاد الفسيولوجي تحت تأثير زيادة تركيز الملح (كلوريد الصوديوم) في الماء ومن ثم في التربة. أضف إلى ذلك زيادة تركيز هرمون إيثلين الإجهاد (Stress Ethylene) وهو هرمون ضار بطبيعته ويؤدي إلى نقصان نمو النباتات في التربة. أثبتت الدراسات إلى تحسن كفاءة تحمل النباتات لدرجة عالية من الملوحة عن طريق إضافة بكتيريا تقوم بإفراز أنزيم 1AC deaminase. الذي يقوم بتكسير مادة Aminocyclopropane-1-carboxylicacid (ACC) مما يؤدي إلى نقصان هرمون الإيثلين الضار في المجموعين الجذري والخضري. إن الغرض من هذه الدراسة الحالية هو إيجاد طريقة جديدة لتحسين كفاءة تحمل حشيش الرودس للملوحة عن طريق زيادة نمو المجموع الجذري والخضري للنباتات عن طريق العمل على إنقاص هرمون إيثلين الإجهاد الضار والمثبط للنمو داخل أنسجة حشيش الرودس. ولأول مرة تم-في الدراسة الحالية-استخدام خليط من الاكتينوبكتيريا التي تعيش داخل الجذور المعروفة باسم (Endophytic actinobacteria) والتي تقوم بإفراز أنزيم ACC deaminase بالإضافة إلى قدرتها في نفس الوقت على إنتاج منظمات (هرمونات) النمو والمعروف عنها قدرتها الفائقة على زيادة النمو الجذري والخضري للنباتات وهي فكرة رائدة وجديدة لم تطبق من قبل. ولتحقيق ذلك تم عزل 28 نوعا من الاكتينوبكتيريا من داخل جذور حشيش الرودس والذي يزرع بكثافة في دولة الإمارات العربية المتحدة. أثبتت الدراسة قدرة 3 أنواع فقط من الاكتينوبكتيريا (من أصل 28) على إفراز أنزيم ACC deaminase وهرمونات النمو النباتية في آن واحد مع إثبات قدرة عالية على المعيشة داخل جذور حشيش الرودس. كما تم أيضا عزل 33 نوعا مختلفا من الاكتينوبكتيريا وذلك من التربة المحيطة بجذور حشيش الرودس (Rhizosphere actinobacteria) وذلك لعقد مقارنة بين هذين النوعين من الاكتينوبكتيريا التي تعيش داخل الجذور وتلك التي تعيش خارج الجذور. أثبتت الدراسة أيضا على قدرة 4 أنواع فقط من الاكتينوبكتيريا (من أصل 33) على إفراز أنزيم ACC deaminase وهرمونات النمو النباتية في آن واحد. تمت هذه التجارب داخل البيوت البلاستيكية للتأكد من قدرة الإكتينوبكتيريا التي تعيش داخل الجذور والتي في التربة على زيادة نمو المجموع الجذري والخضري لحشيش الرودس وإعطاء نتائج ذات دلالة إحصائية معنوية (0.05>p) أكثر بكثير من المعاملة التي لم يتم إضافة الإكتينوبكتيريا فيها في ظل استخدام مياه ري تحتوي على نسبة عالية جدا من الملوحة (حوالي 20 ألف جزء من المليون). والجديد في هذه الدراسة الحالية أن المعاملة المثلى والأفضل كانت تلك التي تضمنت استخدام الإكتينوبكتيريا التي تعيش داخل الجذور وليست الإكتينوبكتيريا التي تعيش في التربة. تعتبر هذه الدراسة هي الأولى من نوعها في تفسير ميكانيكية عمل هذه الطريقة حيث أثبتت الدراسة أيضا زيادة كبيرة في المحتوى الداخلي لهرمونات النمو من الأوكسينات والجبريلينيات والسيتوكينتات وعديدات الأمينات مع نقصان كبير في المحتوى الداخلي لهرمون الإيثلين الضار في داخل المجموعين الجذري والخضري في المعاملة التي اشتملت على الإكتينوبكتيريا التي تعيش داخل الجذور مقارنة ببقية المعاملات. إن هذه الدراسة هي الأولى من نوعها في دولة الإمارات العربية المتحدة ومنطقة الخليج العربي في استخدام طريقة آمنه وصديقة للبيئة ولا تتطلب عمالة كثيرة وموفرة ماديا من أجل زيادة كفاءة تحمل النباتات للملوحة في أي أرض من الأراضي الموجودة في الدولة. وفي النهاية إن استخدام هذه الأنواع من الإكتينوبكتيريا الصديقة للبيئة والتي تعيش داخل الجذور من أجل زيادة قدرة تحمل حشيش الرودس على المعيشة في الظروف الملحية سوف يؤدي إلى تحضير الصحراء وزيادة إنتاج الأعلاف الحيوانية في دولة الإمارات العربية المتحدة في الظروف الملحية والتي تعانى منها أغلبية الأراضي الزراعية في الدولة وبالتالي تمكن المزارعين من ري الحشائش باستخدام المياه الجوفية المالحة

Nowadays, arable lands in the United Arab Emirates (UAE) have become uncultivable due to increased salinity in these lands or in groundwater used for irrigation. To solve this problem, farmers use desalination plants for salty underground water, regardless of its cost and high maintenance. High salt stress has negative effects on plant growth, development and productivity due to increased concentration of salt ions (i.e., NaCl) and the phytohormone ethylene (ET). The purpose of this study is to find an innovative solution to increase tolerance of rhodes grass (Chloris gayana) to saline groundwater by using actinobacteria that secrete the enzyme, 1-aminocyclopropane-1- carboxylic acid (ACC) deaminase, which in turn reduces ET contents in planta. To achieve this, three (out of 28) endophyticand four (out of 33) rhizospheric actinobacteria species simultaneously produced ACC deaminase and plant growth regulators (PGRs) such as auxin, gibberellins, cytokinins and amines. In greenhouse experiments, treatments of actinobacteria living within the roots and in the soil significantly (P<0.05) increased the shoot and root growth of rhodes grass compared to control treatments under high salt irrigation water. In addition, we showed a significant increase in the endogenous PGRs, but a significant decrease in ET in actinobacteria-treated plants. This is the first report in the UAE or GCC to use a safe, environmentally-friendly and cost effective way to increase plant tolerance to salinity. Improving growth parameters of rhodes grass using endophytic actinobacteria opens the doors to increase the production of animal feed as well as greening the desert under high salt conditions.