سیانوباکتری‌ها دارای پتانسیل منحصر به فردی جهت افزایش بهره‌وری در انواع محصولات کشاورزی هستند. سیانوباکتری‌های جنس Nostoc با توجه به توانایی تثبیت نیتروژن اتمسفری در گروه کود‌های زیستی تثبیت کننده نیتروژن دسته بندی می‌شوند. نیتروژن با بهبود رشد، توسعه سطح اندام هوایی، بهبود سنتز پروتئین، عملکرد و کیفیت دانه نقش مهمی در رشد گیاه برنج دارد. از اینرو در این پژوهش اثر عصارههای آبی سیانوباکتری Nostoc sp. روی صفات رشدی ارقام اصلاح شده شیرودی و محلی طارم هاشمی گیاه برنج بررسی شد. در پژوهش حاضر از عصاره سیانوباکتری N. commune به دو صورت عصاره آبی ساده و جوشانده در دو مرحله جوانه‌زنی و کشت گلدانی استفاده شد. عصاره آبی ساده و جوشانده با غلظت 5/0 گرم پودر سیانوباکتری خشک شده در 100 میلی‌لیتر آب مقطر تهیه و سپس در رقت‌های صفر (آب مقطر به عنوان شاهد)، 25، 50، 75 و 100 درصد استفاده شدند. در مرحله جوانه‌زنی پس از 8 روز تیمار بذر با غلظت‌های تهیه شده از عصاره‌ها در ظروف پتری، شاخص‌های رشد شامل طول ساقه‌چه و ریشه‌چه، تعداد ریشه‌چه و وزن تر گیاهچه‌ها اندازه‌گیری شدند. در کشت گلدانی، گیاهچه‌های برنج به مدت 4 هفته با غلظت‌های تهیه شده عصاره‌ها تیمار شدند و پس از آن شاخص‌های رشد، میزان متابولیت‌های گیاهی و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی آنها بررسی شد. نتایج مرحله جوانه‌زنی نشان داد که غلظت‌هایی از عصاره ساده منجر به افزایش طول ساقه‌چه، طول ریشه‌چه و تعداد ریشه‌چه در رقم شیرودی و افزایش وزن تر گیاهچه در هر دو رقم شد در حالی‌که عصاره جوشانده تنها در غلظت 50 درصد منجر به افزایش تعداد ریشه‌چه و وزن تر گیاهچه شد. نتایج کشت گلدانی نشان داد که عصاره ساده منجر به افزایش طول اندام هوایی و وزن تر گیاهچه‌ها در هر دو رقم برنج، افزایش طول ریشه در رقم طارم هاشمی و کاهش طول ریشه در رقم شیرودی شد در حالی‌که عصاره جوشانده تنها منجر به افزایش طول اندام هوایی در هر دو رقم برنج و بویژه رقم طارم هاشمی شد. به نظر می‌رسد در مرحله جوانه‌زنی، عصاره ساده در بهبود شاخص‌های رشد رقم شیرودی و عصاره جوشانده در بهبود شاخص‌های رشد رقم طارم هاشمی موثرتر باشند و در مرحله گلدانی، عصاره ساده اثرات بهتری در بهبود شاخص‌های رشد هر دو رقم برنج داشته است. بررسی میزان متابولیت‌های گیاهی پس از برداشت از مرحله کشت گلدانی نشان داد که عصاره ساده در اندام هوایی منجر به افزایش میزان فنول، فلاونوئید، قندهای محلول و پروتئین در رقم شیرودی و افزایش میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی و قندهای محلول در رقم طارم هاشمی شد. همچنین عصاره ساده در ریشه منجر به افزایش میزان فنول، قندهای محلول و پروتئین در رقم شیرودی و تنها منجر به افزایش قندهای محلول در رقم طارم هاشمی شد. تیمار با عصاره جوشانده نشان داد که در اندام هوایی میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی و پروتئین در رقم شیرودی و میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی، فنول، فلاونوئید، قندهای محلول و پروتئین در رقم طارم هاشمی افزایش یافت. همچنین عصاره جوشانده در ریشه منجر به افزایش میزان قندهای محلول و پروتئین در رقم شیرودی و افزایش میزان فنول و قندهای محلول در رقم طارم هاشمی شد. نتایج نشان داد که تیمار با عصاره ساده و جوشانده بترتیب خاصیت آنتی‌اکسیدانی کل را در اندام هوایی رقم شیرودی و طارم هاشمی افزایش داد. میزان خاصیت آنتی‌اکسیدانی کل در ریشه در تیمار با عصاره ساده تفاوت معنی‌داری را نشان نداد در حالی‌که عصاره جوشانده منجر به افزایش میزان خاصیت آنتی‌اکسیدانی کل در هر دو رقم برنج شد. بررسی فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی نیز نشان داد که در اندام هوایی فعالیت آنزیم‌های سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز در تیمار با برخی غلظت‌های عصاره ساده در هر دو رقم برنج افزایش یافت. در ریشه در تیمار با عصاره ساده افزایش فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز در رقم طارم هاشمی و آنزیم آسکوربات پراکسیداز در رقم شیرودی مشاهده شد. در تیمار با عصاره جوشانده، فعالیت آنزیم کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در اندام هوایی هر دو رقم برنج افزایش یافت. در ریشه در تیمار با عصاره جوشانده، افزایش فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز در هر دو رقم برنج، افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز تنها در رقم طارم هاشمی و افزایش فعالیت آسکوربات پراکسیداز تنها در رقم شیرودی مشاهده شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که عصاره آبی سیانوباکتری Nostoc commune می‌تواند به‌عنوان محرک زیستی در بهبود وپژگی‌های رشدی و فیزیولوژیکی گیاه برنج موثر باشد. رقم‌های مختلف گیاه برنج شامل رقم محلی طارم هاشمی و رقم اصلاح شده شیرودی پاسخ‌های متفاوتی به عصارههای مختلف شامل عصاره آبی ساده و جوشانده دادند. به طور کلی به نظر می‌رسد عصاره ساده در بهبود شاخص‌های رشد رقم شیرودی و عصاره جوشانده در بهبود شاخص‌های رشد رقم طارم هاشمی موثرتر باشند.
