Plant Process and Function

fa تأثیرات هم‌افزای کنسرسیوم میکروبی و سدیم‌ادتا بر سمیت‌زدایی کادمیوم و سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی در سورگوم علوفه‌ای (Sorghum bicolor L.) The synergistic effects of a microbial consortium and sodium EDTA on cadmium detoxification and the antioxidant defense system in forage sorghum (Sorghum bicolor L.) تنش فلزات سنگین Toxic ions stress پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">شدت‌گرفتن آلودگی خاک‌های زراعی به کادمیوم، ضرورت یافتن شیوه‌های پایدار برای کاهش تنش اکسیداتیو و بهبود کارکرد فیزیولوژیک گیاهان را دوچندان کرده است. کنسرسیوم‌های میکروبی و عوامل کلات‌کننده از گزینه‌های نوین در مدیریت این تنش محسوب می‌شوند. هدف این پژوهش بررسی تأثیر باکتریهای محرک رشد (پانتوئه‌ آگلومرانس و سودوموناس ‌فلورسنس)، مایکوریزا آربسکولار و سدیم‌ادتا بر شاخص‌های رشدی، رنگیزه‌های فتوسنتزی و فعالیت آنزیمهای آنتی‌اکسیدانی سورگوم علوفه‌ای در خاک آلوده به 40 میلیگرم در کیلوگرم سولفات کادمیوم بود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد اثر متقابل سه‌گانه بر درصد ظهور گیاهچه، کلروفیل b و فعالیت آنزیمهای دفاعی معنی‌دار بود. بیشترین درصد ظهور گیاهچه در تیمار پانتوئه آگلومرانس× بدون مایکوریزا× بدون سدیم‌ادتا با 72/31 درصد افزایش نسبت به شاهد مشاهده شد. فعالیت آنزیم سوپراکسید ‌دیسموتاز در تیمار سودوموناس ‌فلورسنس× مایکوریزا × بدون سدیم‌ادتا 17/22 درصد و فعالیت پراکسیداز در تیمار سودوموناس ‌فلورسنس× بدون مایکوریزا× سدیم‌ادتا 5/49 درصد بیشتر از شاهد بود. مایکوریزا به تنهایی موجب افزایش 4/7 درصدی پروتئین محلول برگ و 13/9 درصدی کلروفیل کل گردید. بیشترین میزان کارتنوئید نیز در تیمار پانتوئه آگلومرانس× سدیم ادتا با 13/3 درصد افزایش نسبت به شاهد حاصل شد. نتایج حاکی از آن است که ترکیب زیستی سودوموناس ‌فلورسنس با مایکوریزا بدون استفاده از سدیم‌ادتا، بیشترین بهبود را در سازوکار دفاعی و حفظ رنگیزه‌های فتوسنتزی ایجاد کرد. بنابراین، کاربرد هم‌افزای میکروارگانیسم‌های مفید میتواند به عنوان راهکاری زیست‌پایدار برای کاهش سمیت کادمیوم و افزایش کارایی گیاه‌پالایی سورگوم علوفه‌ای پیشنهاد شود.</div> The intensifying contamination of agricultural soils with cadmium has heightened the need for sustainable strategies to alleviate oxidative stress and improve the physiological performance of plants. Microbial consortia and chelating agents are among the emerging approaches considered effective for managing this stress. The aim of this study was to investigate the effects of plant growth-promoting bacteria (Pantoea agglomerans and Pseudomonas fluorescens), arbuscular mycorrhizal fungi, and sodium EDTA on growth indices, photosynthetic pigments, and antioxidant enzyme activities of forage sorghum (Sorghum bicolor L.) grown in soil contaminated with 40 mg kg⁻¹ cadmium sulfate. The experiment was conducted in a factorial arrangement based on a completely randomized design with four replications. Results showed that the triple interaction among bacterial inoculation, mycorrhizal symbiosis, and sodium EDTA was significant for seedling emergence percentage, chlorophyll b content, and antioxidant enzyme activities. The highest seedling emergence percentage was observed in the P. agglomerans × no mycorrhiza × no sodium EDTA treatment, showing a 31.72% increase compared with the control. Superoxide dismutase (SOD) activity increased by 22.17% in the P. fluorescens × mycorrhiza × no sodium EDTA treatment, while peroxidase (POD) activity was 49.5% higher in P. fluorescens × no mycorrhiza × sodium EDTA compared to the control. Mycorrhiza alone enhanced leaf soluble protein and total chlorophyll content by 7.4% and 9.13%, respectively. The highest carotenoid content was obtained in the P. agglomerans × sodium EDTA treatment, with a 3.13% increase over the control. Overall, the combination of P. fluorescens with mycorrhiza, without sodium EDTA, produced the most substantial improvements in the plant’s defense mechanisms and the preservation of photosynthetic pigments. Therefore, the synergistic application of beneficial microorganisms can be proposed as a sustainable and eco-friendly strategy to mitigate cadmium toxicity and enhance the phytoremediation potential of forage sorghum. استرس اکسیداتیو, پالایش زیستی, پاسخ فیزیولوژیک, ریزوسفر, فلزات سنگین, هم‌زیستی میکروبی Bioremediation, Heavy Metals, Microbial Symbiosis, Oxidative Stress, Physiological Response, Rhizosphere 117 138 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1984-1&slc_lang=fa&sid=1 Farzad Rostami فرزاد رستمی farzad056@gmail.com No Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران Hamid Reza Eisvand حمیدرضا عیسوند eisvand.hr@lu.ac.ir Yes Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران Mashallah Daneshvar ماشااله دانشور daneshvar.m@lu.ac.ir No Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران Mohsen Saeidi محسن سعیدی msaeidi@razi.ac.ir No Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Razi University, Kermanshah, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Sajjad Rahimi-Moghaddam سجاد رحیمی مقدم Rahimi.s@lu.ac.ir No Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران