Απόκριση φυτών πιπεριάς σε καταπόνηση αλατότητας παρουσία του ριζοβακτηρίου Acinetobacter calcoaceticus
Creators: name: Χάνδρου, Ειρήνη Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Ριζοβακτήρια
Ωσμωλύτες
Μεταβολισμός
Οξαλικό ασβέστιο
Συνεργιστική δράση
Rhizobacteria
Osmolytes
Metabolism
Calcium oxalate

description: Η αλατότητα, αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα για την καλλιέργεια των φυτών, ζήτημα που προβλέπεται να ενταθεί μελλοντικά. Αρκετά φυτά σε καταπόνηση αλατότητας, προσπαθούν να επιβιώσουν μέσω μεταβολικού επαναπρο- γραμματισμού. Από τα πρώτα συμπτώματα που παρατηρούνται στα φυτά, είναι το κλείσιμο των στομάτων και η μειωμένη φωτοσυνθετική δραστηριότητα. Η συσσώρευση ιόντων, προκαλεί ιοντική και ωσμωτική καταπόνηση ενώ η παράλληλη παραγωγή ενεργών μορφών οξυγόνου, προκαλεί οξειδωτική καταπόνηση στα φυτά. Τα ριζοβακτήρια που προάγουν την ανάπτυξη των φυτών (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR), διαδραματίζουν τον ρόλο βιοδιεγερτών και ενισχύουν την ανάπτυξη και την ευρωστία των φυτών, ακόμα και σε δυσμενείς συνθήκες επιβίωσης. Η παρούσα μελέτη, περιλαμβάνει αρχικά εργαστηριακές δοκιμές αναφορικά με την ανάπτυξη των ριζοβακτηρίων και την παραγωγή ΙΑΑ σε συνθήκες αλατότητας. Έπειτα πραγματοποιήθηκαν δύο πειράματα σε φυτά πιπεριάς (Capsicum annuum) με τη χρήση δύο βακτηριακών στελεχών, σε συνθήκες αλατότητας. Το πρώτο πείραμα, αφορούσε τα ριζοβακτήρια Pseudomonas putida (Rs21) και Acinetobacter calcoaceticus (Rs8) και μελετήθηκαν φυσιολογικοί παράμετροι των φυτών σε συνθήκες αλατότητας. Στο δεύτερο πείραμα χρησιμοποιήθηκε μόνο το στέλεχος Rs8 και προσδιορίστηκε επιπλέον, το μεταβολικό προφίλ και η επιφάνεια των κρυστάλλων οξαλικού ασβεστίου των φυτών σε αυξημένη αλατότητα. Με βάση τα αποτελέσματα, το στέλεχος Rs8 έδειξε μεγαλύτερη ανοχή σε αλατούχα περιβάλλοντα, συγκριτικά με το στέλεχος Rs21, χωρίς όμως να παρουσιάζουν έντονες τροποποιήσεις στην παραγωγή ΙΑΑ. Η μεταχείριση με το ριζοβακτήριο Rs8 σημείωσε καλύτερη απόδοση σε συνθήκες αλατότητας, είτε μέσω της αύξησης της βιομάζας των φυτών, κατά τη διάρκεια του πρώτου πειράματος, είτε μέσω της αύξησης τη φωτοσυνθετικής δραστηριότητας, κατά τη διάρκεια του δεύτερου πειράματος. Η παρουσία του ριζοβακτηρίου σε συνθήκες αλατότητας, διατήρησε την κατεύθυνση μεταβολισμού των φυτών προς την ανάπτυξη. Επίσης, παρατηρήθηκε μειωμένη χρήση κρυστάλλων, κατά τη διάρκεια της ημέρας, συγκριτικά με τα μη εμβολιασμένα φυτά σε συνθήκες καταπόνησης. Έτσι, η παρουσία του ριζοβακτηρίου Rs8, είχε θετική επίδραση στην ευρωστία των φυτών, ανεξάρτητα από τις συνθήκες ανάπτυξης.
description: Salinity is one of the most serious problems for growing plants, an issue that is predicted to intensify in the future. Most plants in saline conditions tend to stress and try to survive through metabolic reprogramming. Among the first symptoms observed in plants are closing of the stomata and reduced photosynthetic activity. The accumulation of ions causes ionic and osmotic stress and at the same time the production of reactive oxygen species causes oxidative stress in plants. Plant Growth Promoting Rhizobacteria, (PGPR), are considered as microbial biostimulants that enhance plant growth, even under unfavorable growth conditions. In the present study we tested in vitro the bacterial growth and production of IAA under salinity. Also, we conducted two experiments in pepper plants (Capsicum annuum) inoculated by two PGP strains, under salt stress. The first experiment concerned two strains of rhizobacteria Pseudomonas putida (Rs21) and Acinetobacter calcoaceticus (Rs8) while in the second experiment, we focused on the strain Rs8. In both experiments photosynthetic and growth parameters are measured, while in the second, plant’s metabolic profile and the dynamic of leaf calcium oxalate crystals were assessed. Based on the results, it appears that the strain Rs8 had a greater adaptation to saline environments, compared to the strain Rs21, without showing strong modifications in IAA production. Inoculated with Rs8 plants showed better results, either through the increase of plant biomass, during the first experiment, or through the increase of photosynthetic activity, during the second experiment. Under high salinity, the inoculation of Rs8, maintained the direction of plant metabolism towards growth. Also, it was observed a reduced use of oxidate crystals during the daytime measurements compared to non-inoculated plants under stress conditions. Thus, the inoculation of Rs8 had a positive effect on plant growth, regardless of the living conditions.