سلسلة أفضل البحوث الزراعية: دراسة مصرية سعودية تتوصل لبكتيريا جذرية تحسن قدرة “الحمص” علي تحمل الملوحة ونقص المياه
تواصل “أجري توداي”، نشر سلسلة أفضل البحوث العلمية من حيث معدل الاستشهاد بمركز البحوث الزراعية، وذلك ضمن خطة البحث العلمي كقاطرة للتطوير في مركز البحوث الزراعية لتحقيق أهداف التنمية الزراعية المنشودة وزيادة معدلات المنافسة بين الباحثين الزراعيين بمختلف المعاهد والمعامل التابعة لوزارة الزراعة وإستصلاح الأراضي.
وتنشر أحد أهم البحوث في مجال النهوض بمحصول الحمص والمحاصيل الحقلية والبستانية وهو تحت عنوان “المعاملة بـالبكتريا Azospirillum lipoferum FK1 يمنح درجة من تحسين تحمل الملوحة في الحمص Cicer arietinum L عن طريق تعديل الاسمولات، مضادات الأكسدة والتعبير عن الجينات المرتبطة بالإجهاد”
وهو بحث منشور في مجلة علم النبات البيئي والتجريبي، وتم تنفيذ هذا البحث كشـراكة بحثية عالمية بين مصر والسعودية، تمثلت الشراكة المصـرية محطة بحوث الصباحية بالإسكندرية التابعة لمركز البحوث الزراعية، وجامعة طنطا، والشراكة السعودية في جامعة الملك سعود، جامعة جده بالمملكة العربية السعودية.
وقد شارك في هذه الدراسة من مركز البحوث الزراعية من محطة بحوث البساتين بالصباحية الدكتور هيثم محمد علي، ووصل معدل الاستشهاد بهذا البحث حتي كتابة هذا المقال 13 مرة في أبحاث ودراسات عالمية، وهو معدل عالي للاستشهاد لبحث لم يمر على نشرة عام، وتتلخص أهمية البحث فيما يلي:-
تقلل الملوحة العالية من نمو المحاصيل وإنتاجيتها. وقد تعزز البكتيريا الجذرية في التربة نمو النبات ونمو المحاصيل وتخفف من التأثيرات الضارة للإجهاد الملحي من خلال تنظيم العديد من العمليات الفسيولوجية والكيموحيوية والجزيئية. ويعتبر نبات الحمص (Cicer arietinum L.) من المحاصيل الهامة اقتصاديًا فيزرع في جميع أنحاء العالم، وهو غني بالكربوهيدرات والدهون والبروتينات المستخدمة في تغذية الإنسان والحيوان.
يعتبر الحمص حساس للعديد من الإجهادات مثل الملوحة ونقص المياه التي تقلل من نموه ومحصوله وقد وجد أن هناك العديد من التأثيرات السلبية لإجهاد الملوحة على نمو وإنتاجيه الحمص وقد تم تحسينها بعد التلقيح بـالبكتريا PGPR كما أثبتت أنها تقلل من آثار الملوحة المثبطة للنمو. وتزيد من تحمل الملوحة على هذا المحصول المهم.
لذلك، هدفت الدراسة الحالية إلى بحث دور عزله البكتريا من النوع Azospirillum lipoferum FK1 وذلك لأول مرة، في التقليل من الآثار المثبطة للإجهاد الملحي على نمو وإنتاجيه الحمص. وقد أوضحت الدراسة الحالية تأثير Azospirillum lipoferum FK1 على مستويات مضادات الأكسدة الإنزيمية وغير الإنزيمية والتعبير عن الجينات المضادة للأكسدة والجينات التي تمنح تحمل الإجهاد للملوحة في نباتات الحمص.
أهم النتائج
تمت دراسة تأثير سلالة Azospirillum lipoferum FK1 على نمو وأداء نبات الحمص تحت الظروف الملحية (0، 75 و150مليمول كلوريد الصوديوم)، أدى إجهاد الملح إلى انخفاض النمو بشكل سلبي، وإنتاج الكتلة الحيوية، والحصول على المغذيات، ومحتوى الكلوروفيل، ومعايير تبادل الغازات ومحتوى الفينول والفلافونويدات الكلية في نباتات الحمص ومع ذلك تسبب إجهاد الملوحة في تغير محتوى الكاروتينويد، ومستوى الأسمولات، والتسرب الكهربي، ومحتوى H2O2، ومستوى المالدوناهيد، ومستويات مضادات الأكسدة الأنزيمية وغير الإنزيمية في الحمص.
علاوة على ذلك، فإن التعبيرات عن ثلاث جينات من مضادات الأكسدة وست جينات تمنح تحمل الإجهاد الناتج عن الملوحة العالية. ومن ناحية أخرى، أدى التلقيح في نباتات الحمص المعاملة بالملوحة باستخدام Azospirillum lipoferum FK1 إلى تحسين كبير في اكتساب المغذيات والنمو والكتلة الحيوية وصبغات البناء الضوئي ومستوى الاسمولات وخصائص تبادل الغازات ومحتوى الفينول والفلافونيدات ومستويات مضادات الأكسدة الإنزيمية وغير الإنزيمية في نباتات الحمص بالمقارنة مع تلك المعرضة لإجهاد الملوحة فقط.
وجد أن النبات الملقح أدي إلى مستويات أقل من التسرب الكهربي، المالدوناهيد في الظروف الملحية في النباتات غير المرتبطة بالملوحة فقط، وأظهرت النباتات الملقحة أعلى مستوى تعبير عن جينات مضادات الأكسدة والجينات التي تمنح تحمل الملح تحت تركيز 150مليمول من كلوريد الصوديوم، أظهرت هذه النتائج الدور المفيد لـ Azospirillum lipoferum FK1 في التخفيف من الآثار المثبطة للملوحة على نمو الحمص عن طريق تعديل الأسمولات، ومضادات الأكسدة، والتعبير عن الجينات المرتبطة بالإجهاد.
إمكانية التطبيق والجدوى الاقتصادية
نظرا للأهمية الاقتصادية الكبيرة والفائدة الغذائية العالية للإنسان والحيوان لنبات الحمص على مستوي بلدان العالم لذلك لابد من الاهتمام بزراعته بكثافة عالية ومعالجة المشاكل التي يواجها في العديد من الأراضي الزراعية التي من أشدها خطورة على وجه الأطلاق هي الملوحة. لذلك قدمت لنا هذه الدراسة الحل للعديد من المشاكل لنبات الحمص وذلك بأقل التكاليف الاقتصادية حيث إن استخدام Azospirillum lipoferum FK1 تعتبر من السلالات الجديدة التي لم تستخدم من قبل وتعتبر غير مكلفة اقتصاديا مقارنة بالطرق الأخرى.
