بررسی پاسخ‌های مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه کاهو در تلقیح با قارچ Piriformospora indica تحت تنش شوری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

2 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

3 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیک و مورفولوژیک گیاهان کاهو تلقیح شده\نشده با قارچ Piriformospora indica تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های‌ کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه اجرا گردید. فاکتور اول شامل تلقیح یا عدم تلقیح بذور با قارچ و فاکتور دوم شامل سه سطح شوری آب آبیاری (آب معمولی با هدایت الکتریکی هشت دهم دسی‌زیمنس بر متر به‌‌عنوان شاهد و آب شور  با هدایت الکتریکی چهار و هشت دسی‌زیمنس بر متر) بود. تنش شوری به طور معنی‌داری اکثر صفات رشدی را کاهش داد و P. indica موجب تخفیف اثرات مضر شوری گردید. افزایش وزن تر شاخساره و سطح برگ برای گیاهان تلقیح شده با P. indica به‏دست آمد. این گیاهان خسارت برگی کمتری در شرایط تنش نشان دادند. تلقیح با قارچ به‏طور معنی‌داری حجم و طول ریشه را در مقایسه با گیاهان شاهد افزایش داد. گیاهان تلقیح شده دارای بیشترین غلظت پرولین، رنگدانه‌های فتوسنتزی و فعالیت آنزیم کاتالاز در برگ نسبت به گیاهان شاهد بودند. کمترین نشت یونی در گیاهان تلقیح شده با P. indica در هدایت الکتریکی 4 دسی‌زیمنس بر متر مشاهده شد. این نتایج بیانگر سودمندی قارچ P. indica در تولید گیاه کاهو تحت تنش شوری تا سطح چهار دسی‌زیمنس بر متر می­باشد. اما، در شوری هشت دسی‌زیمنس بر متر تلقیح با این قارچ، نتایج مطلوبی در پی نداشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of morphological and physiological responses of lettuce plants inoculated by Piriformospora indica under salinity stress

نویسندگان [English]

  • Sajjad Fattahi 1
  • Mehdi Saidi 2
  • Mohammad Javad Zarea 3
1 Ilam University
2 Faculty member/ Ilam University
3 Faculty member
چکیده [English]

In order to evaluate morphological and physiological responses of lettuce plants inoculated/ non-inoculated with Piriformospora indica under salinity stress, a factorial experiment based on randomized complete block design (RCBD) with three replications was carried out under greenhouse condition. The main factor was consisted of inoculated or non-inoculated seeds with the fungus and the sub-factor included three levels of irrigation water salinity (tap water with EC=0.8 dS/m as control and saline water with ECs of 4 and 8 dS/m). Salinity stress significantly decreased most of growth parameters and P. indica declined the adverse effects of salinity. An increase in fresh foliage weight and leaf area observed for plants inoculated with P. indica. These plants showed less leaf damage symptoms under stress condition. Inoculation by the fungus significantly increased the volume and the length of root in comparison with control plants. Inoculated plants contained higher concentration of proline, photosynthetic pigments and catalase enzyme activity in their leaves rather than control plants. The lowest ionic leakage was observed in P. indica-inoculated plants at EC=4 dS/m. The results revealed the usefulness of P. indica fungus in production of lettuce under salinity stress up to 4 dS/m. But inoculation with the fungus did not lead to desirable results at 8 dS/m.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Catalase
  • inoculation
  • ion leakage
  • proline
  • salinity
پیوست غ (1388) سبزیکاری. انتشارات دانش پذیر ، تهران. 578 صفحه.

جعفری شبستری ج (1382) بررسی مقاومت به شوری ارقام برخی گندم هگزاپلوئید و تتراپلوئید در شرایط عادی و تنش شوری. مجله علوم کشاورزی ایران. 25: 53-45.

جلیلی مرندی ر (1389) فیزیولوژی تنش‌های محیطی و مکانیزم‌های مقاومت در گیاهان باغی. جلد اول، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد ارومیه، ارومیه. 362 صفحه.

جمشیدی الف، قلاوند الف، سفید کن ف و محمدی گل تپه الف (1390) تأثیر کاربرد سیستم های مختلف تغذیه ای (آلی، شیمیایی، بیولوژیک وتلفیقی) بر عملکرد و غلظت عناصر شاخ و برگ و دانه رازیانه. مجله علوم محیطی. 8(4): 72-59.

خاوازی ک، اسدی رحمانی ه و ملکوتی م ج (1384) ضرورت تولید صنعتی کودهای بیولوژیک در کشور. انتشارات سنا، تهران. 340 صفحه.

زارع م ج، قلاوند الف و محمدی گل تپه الف (1389) بوم شناسی ریزوسفر (روش‌های آزمایشگاهی در بیولوژی خاک). انتشارات آوای نور، تهران. 192 صفحه.

سپهری م، صالح راستین ن، حسینی سالکده ق و خیام نکویی م (1388) بررسی تأثیر قارچ اندوفیت Piriformospora indicaبر بهبود رشد و افزایش مقاومت گیاه جو به تنش شوری. مجله علمی پژوهشی مرتع. 3(2) : 513-508.

کافی م، برزویی الف ، صالحی م، کمندی ع، معصومی ع و نباتی ج (1388) فیزیولوژی تنش‌های محیطی در گیاهان. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، مشهد. 504 صفحه.

ملکوتی م ج (1378) کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد به بهینه سازی مصرف کود در ایران. انتشارات آموزش کشاورزی (دفتر خدمات و تکنولوژی آموزش). 460 صفحه.

میرمحمدی میبدی س ع م و قره یاضی ب (1381) جنبه‌های فیزیولوژیک و به‌نژادی تنش شوری گیاهان. انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان. 288 صفحه.

همایی م (1381) واکنش گیاهان به شوری. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. 120 صفحه.

Al-Karaki GN (2000) Growth of mycorrhizal tomato and mineral acquisition under salt stress. Mycorrhiza.10(2): 51-54.

Bates LS, Waldren RP and Teare ID (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant andSoil. 39(1): 205-207.

Brundrett MC (2002) Coevolution of roots and mycorrhizas of land plants. New Phytologist. 154(2): 275-304.

Cantrell IC and Linderman RG (2001) Preinoculation of lettuce and onion with VA mycorrhizal fungireduces deleterious effects of soil salinity. Plant andSoil. 233(2): 269-281.

Cheng Z, Park E and Glick BR (2007)
1-Aminocyclopropane- 1- carboxylate deaminase from Pseudomonas putida UW4 facilitates the growth of canola in the presence of salt. Canadian Journal of Microbiology. 53(7): 912-918.

Davies FT Jr, Olalde-Portugal V, Aguilera-Gomez L, Alvarado MJ, Ferrera-Cerrato RC and Boutton TW (2002) Alleviation of drought stress of Chile ancho pepper (Capsicum annuum L. cv. San Luis) with arbuscular mycorrhiza indigenous to Mexico. Scientia Horticulturae. 92(3-4): 347-359.

Evelin H, Kapoor R, Giri B (2009) Arbuscular mycorrhizal fungi in alleviation of salt stress: a review. Annals of Botany. 104(7): 1263–1280.

Ayers RS, Westcot DW (1976) Water quality for agriculture. Irrigation and Drainage Paper No 29 FAO Rome Italy.

Gaur A, Adholeya A and MukerJi KG (2000) On-farm production of VAM inoculum and vegetable crops in marginal soil amended with organic matter. TropicalAgriculture. (Trinidad). 77(1): 21-26.

Giri B, Kapoor R and Mukerji KG (2002) VA mycorrhizal techniques/VAM technology in establishment of plants under salinity stress conditions. In: Mukerji KG, Manorachari C and Singh J (Eds.), Techniques in mycorrhizal studies. Kluwer, Dordrecht, pp. 313-327.

Gupta N and Rutaray S (2005) Growth and development of AM fungi and maize under salt and acid stress. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil & Plant Science. 55(2): 151-157.

Hajinia S, Zarea MJ, Mohammadi Goltapeh E and Rejali FA (2011) Investigating the efficacy of endophytic fungus Piriformospora indica and Azospirillum strains on alleviation of detrimental effect of salt stress on wheat (Triticum aestivum cv. Sardari). EnvironmentalStresses in Crop Sciences. 4(1): 21-31.

Jeffries P, Gianinazzi S, Peretto S, Turnau K and Barea JM (2003) The contribution of arbuscular mycorrhizal fungi in sustainable maintenance of plant health and soil fertility. Biology and Fertility of Soils. 37: 1-16.

Jentschke G, Brandes B, Kuhn AJ, Schroder WH, Becker JS and Godbold DL (2000) The mycorrhizal fungus Paxillus involutus transports magnesium to Norway spruce seedlings Evidence from stable isotope labeling. Plant and Soil. 220: 243-246.

Kari Dolatabadi H and Mohammadi Goltapeh E (2013) Effect of inoculation with Piriformospora indica and Sebacina vermifera on growth of selected Brassicaceae plant under greenhouse conditions. Journal of Horticultural Research. 21(2): 115-124.

Lauchli A and Epstein E (1990) Plant responses to saline and sodic conditions. In: Agricultural Salinity Assessment and Management (Ed. Tanij KK), Manuals and Reports on Engineering Practice, American Society of Civil Engineers (ASCE), New York. Pp. 113–137.

Lichtenthaler HK and Wellburn AR (1983) Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions. 11(5):591- 592.

Ma JF (2004) Role of silicon in enhancing the resistance of plant to biotic and abiotic stresses. SoilScience and Plant Nutrition. 50: 11-18.

Mayak S, Tirosh T and Glick BR (2004) Plant growth-promoting bacteria confer resistance in tomato plants to salt stress. Plant Physiology and Biochemistry. 42(6): 565-572.

Munns R (1993) Physiological processes limiting plant growth in saline soils: some dogmas and hypotheses. Plant, Cell & Environment. 16(1): 15-24.

Netondo GF, Onyango JC and Beck E (2004) Sorghum and Salinity I. Response of Growth, Water Relations, and Ion Accumulation to NaCl Salinity. CROP Physiology & Metabolism. Crop Science Society of America. 44:797–805. 677 S. Segoe Rd., Madison, WI 53711 USA.

Rashmi k, Naveena Lavania Latha J, Naga Sowjanya T, Kiranmayi P, Venugopal Rao M, Menon CPS and Maruthi Mohan P (2003) Colonization of cruciferous plants by Piriformospora indica. Scientific Correspondence. 85(12): 1672-1674.

Sannazzaro AI, Echeverria M, Alberto EO, Ruiz OA and Menendez AB (2007) Modulation of polyamine balance in Lotus glaber by salinity and arbuscular mycorrhiza. Plant Physiology and Biochemistry. 45 (1): 39-46.

Simpson D and Daft MJ (1990) Interactions between water-stress and different mycorrhizal inocula on plant growth and mycorrhizal development in maize and sorghum. Plant and Soil. 121(2): 179-186.

Sofo A, Dichio B, Xiloyannis C and Masia A (2004) Effects of different irradiance levels on some antioxidant enzymes and on malondealdehyde content during rewatering in olive tree. Plant Science. 166: 293-302.

Varma A, Singh A, Sudha N, Sharma J, Roy A, Kumari M, Rana D, Thakran S, Deka D, Bharti K, Franken P, Hurek T, Blechert O, Rexer KH, Kost G, Hahn A, Hock B, Maier W, Walter M, Strack D and Kranner I (2001) Piriformospora indica: A cultivable mycorrhiza-like endosymbiotic fungus. In: Hock B (Ed.), Mycota IX. Springer, Berlin Heidelberg, New York, pp 123-150.

Velikova V, Yordanov I and Edreva A (2000) Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain treated bean plants. Protective role of exogenous polyamines. Plant Science. 151(1): 59-66.

Zarea MJ, Chordia P and Varma A (2012) Piriformospora indica versus Salt Stress. In: Varma A, Kost G and Oelmuller R (Eds.) Piriformospora indica. Soil Biology, vol 33. Springer, Berlin, Heidelberg