پ۲۴۹۴۷
per
تأثیر قارچ اندوفیت پریفورموسپورا ایندیکا بر جوانه‌زنی بذر و رشد گیاه کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) در شرایط تنش کم¬آبی
زهرا مردانی
کشاورزی
۱۳۹۹
۱۴۸ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مدیریت حاصل‌خیزی و زیست‌فناوری خاک – گرایش بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک
۱۳۹۹/۱۱/۲۹
حدود دو‌سوم مساحت ایران را مناطق خشک و نیمه‌خشک در برمی‌گیرد که نشان می‌دهد خشکی یکی از مهم‌ترین تنش های غیر زیستی در کشور است. استفاده از گیاهان متحمل به خشکی می‌تواند راهکار مناسبی برای تولید مواد غذایی در این شرایط باشد. کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) گیاهی با ارزش غذایی مطلوب و پتانسیل بالای رشد و تولید در شرایط نامساعد محیطی است. برقراری همزیستی میکوریزی در ریشه ی گیاهان، سبب افزایش تحمل آن‌ها به تنش های محیطی ازجمله کم¬آبی می‌شود ولی از آنجا که گیاه کینوا از خانواده¬ی کنوپودیاسه بوده و توان برقراری همزیستی با قارچ¬های میکوریزی ندارد، لذا تصور می‌شود استفاده از قارچ اندوفیت پیریفورموسپورا ایندیکا که توان برقراری همزیستی با بسیاری از گیاهان از جمله این گیاه را دارد، می‌تواند آن را در برابر تنش کم¬آبی متحمل کند. در این تحقیق ابتدا جوانه¬زنی بذور این گیاه در شرایط درون شیشه¬ای با بکار بردن غلظت‌های (صفر، ۲۶، ۱۵۱، ۳۶۷ گرم بر لیتر پلی‌اتیلن گلیکول ۶۰۰۰) به منظور کاهش دادن پتانسیل آبی (به ترتیب صفر، 2/0-، 3-، 15- بار) در حضور قارچ اندوفیت پیریفورموسپورا ایندیکا بررسی شد. سپس در یک آزمایش گلدانی با خاک لوم شنی استریل و غیراستریل، اثر تلقیح این قارچ بر رشد ¬و ¬نمو کینوا در سه سطح رطوبتی خاک (بدون تنش ( FC۸/۰-1)، تنش متوسط ( FC۶/۰ –۸/۰) و تنش شدید (FC ۶/۰-3/۰) مورد مطالعه قرار گرفت. پس از سپری شدن دوره‌ی رشد رویشی (حدود ۶۰ روز) شاخص کلروفیل، پتانسیل آب برگ، محتوای نسبی آب برگ و نشت الکترولیت اندازه¬گیری شد. پس از برداشت گیاه، وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی، غلظت پرولین برگ، درصد کلنیزاسیون ریشه و غلظت عناصر N، P، K، Mg وCa در بافت گیاهی اندازه‌گیری شدند. هر دو آزمایش به‌صورت فاکتوریل در طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شدند. در آزمون جوانه¬زنی، دو فاکتور شامل سطوح پتانسیل آبی و حضور و عدم حضور قارچ اعمال شد. در آزمایش گلدانی فاکتور اول شامل دو سطح (بدون قارچ، تلقیح با قارچ)، فاکتور دوم شامل سه سطح رطوبت خاک و فاکتور سوم شامل دو سطح خاک (استریل، غیراستریل) بودند. آنالیز آماری با نرم‌افزار SPSS صورت گرفت. نتایج تجزیه‌ی آماری نشان داد که تأثیر تنش کم‌آبی بر درصد و سرعت جوانه‌زنی و طول ریشه¬چه معنی‌دار بوده است، به طوری که این پارامترها در سطح 15- بار نسبت به شاهد (آب مقطر) به ترتیب 79/11، 87/12 و 71/98 درصد کاهش یافتند. تنش کم‌آبی بر نشت الکترولیت و درصد کلنیزاسیون ریشه اثر معنی‌داری نداشت، اما با افزایش تنش کم‌آبی، شاخص‌هایی مانند وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی، نسبت وزن تر و خشک ریشه به بخش هوایی، محتوای نسبی آب برگ و پتانسیل آب برگ کاهش معنی‌داری داشتند. افزایش تنش کم‌آبی سبب افزایش میزان پرولین و شاخص کلروفیل برگ شد. تنش کم‌آبی، غلظت و جذب عناصر ریشه و بخش هوایی را به جز نیتروژن ریشه و پتاسیم بخش هوایی کاهش داد. با افزایش تنش کم‌آبی، تیمار قارچی در سطوح متناظر رطوبتی، وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی و ارتفاع گیاه را افزایش داد اما شاخص کلروفیل، نشت الکترولیت و پرولین برگ را کاهش داد. اثر قارچ بر نسبت وزن تر و خشک ریشه به بخش هوایی، پتانسیل و محتوای نسبی آب برگ معنی‌دار نبود. قارچ مقدار عناصر بخش هوایی را افزایش داد اما در ریشه باعث کاهش فسفر شد. با افزایش تنش کم‌آبی، در بیشتر تیمارها عملکرد خاک غیراستریل بهتر از خاک استریل بود. مایه زنی قارچ بر بسیاری از شاخص‌های اندازه‌گیری شده در گیاه، در خاک غیراستریل نسبت به خاک استریل اثرات امیدوار کننده ای داشت و در کل پژوهش اثر بخشی قارچ در خاک غیر استریل بهتر از خاک استریل ارزیابی شد. با توجه به نتایج به دست‌آمده از این آزمایش می‌توان گفت که یکی از راه‌کارهای زیستی در تعدیل تنش کم¬آبی گیاه کینوا، استفاده از قارچ P. indica می‌باشد. البته برای کاربردی شدن این یافته¬ها، نیاز به آزمایش¬های تکمیلی در شرایط مزرعه دارد
:About two thirds of Iran's area is covered by arid and semi-arid regions, which shows that drought is one of the most important non-biological stress in the country. The use of drought tolerant plants can be a good way to produce food in these conditions. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is a plant with good nutritional value and high potential for growth and production in adverse environmental conditions. Establishing mycorrhizal symbiosis in the roots of plants increases their tolerance to environmental stresses such as dehydration. Since quinoa belongs to the family Chonopodiaceae and is not able to establish symbiosis with mycorrhizal fungi, it is thought that the use of endophytic fungus Piriformospora indica having the ability to coexist with this plant, it can withstand dehydration stress. In this study, germination of quinoa seeds was examined under in vitro conditions (zero, 26, 151, 367 g / l polyethylene glycol 6000), in order to reduce the water potential to (zero, -0.2, -3, -15 bars, respectively) in the presence or absence of Piriformospora indica. Then, in a pot culture experiment with sterile or non-sterile sandy loam soil, the effect of inoculation of this fungus on the growth and development of quinoa at three soil moisture levels of no stress (0.8 - 1 FC), moderate stress (0.6 - 0.8 FC) and severe stress (0.3 - 0.6 FC) was studied. After the vegetative growth period (about 60 days), chlorophyll index, leaf water potential, relative leaf water content and electrolyte leakage were measured. At harvest, fresh and dry weight of roots and shoots, leaf proline concentration, root colonization percentage and concentrations of Mg, K, P, N and Ca in plant tissue were measured. Both experiments were performed in a factorial completely randomized design with three replications. In germination test, two factors of water potential level and the presence or absence of fungi were applied. In the pot experiment, the first factor consisted of two levels (no fungi, inoculation with fungi) and the second factor consisted of three levels of soil moisture and the third factor consisted of two soil types (sterile, non-sterile). Statistical analysis was performed using SPSS software. The results of statistical analysis showed that the effect of water deficit stress on percentage and germination, and root length was significant. At the level of -15 bar the traits were decreased by 12.87, 11.79 and 98.71%, respectively, compared to the control (distilled water). Water deficit stress had no significant effect on electrolyte leakage and root colonization percentage, but with increasing water deficit stress, fresh and dry weight of roots and shoots, ratio of fresh and dry weight of root to shoot, relative leaf water content and leaf water potential decreased. Leaf proline and chlorophyll index were increased by increasing water deficit stress. Water deficit severity reduced the concentration and uptake of elements in root and shoot except for root nitrogen and shoot potassium. At higher water deficit stress, fungal treatment increased fresh and dry weight of roots and shoots and plant height while reduced chlorophyll index, electrolyte leakage and leaf proline compared to the non-inoculated plants. The effect of fungus on the ratio of fresh and dry weight of root to shoot, potential and relative leaf water content was not significant. P. indica increased the amount of trace elements but decreased phosphorus in the roots. Considering plant growth traits, it was obvious that, with increasing water deficit stress in most treatments, non-sterile soil worked better than sterile soil. Moreover, the effect of the fungus on most traits measured in this experiment, was pronounced in non-sterile than sterile soil. According to the results obtained from this experiment, it can be said that one of the biological solutions to alleviate water deficit stress in quinoa is the use of P. indica fungus. Further experiments under field conditions are need for the applicability of these findings.
The effects of endophytic fungus Piriformospora indica on seed germination and growth of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) under water deficit stress conditions
مردانی
زهرا
تهيه کننده
علی اصغرزاد
نیشابوری
دباغ محمدی نسب
ناصر
محمدرضا
عادل
استاد راهنما
استاد مشاور
استاد مشاور
تبریز
