عنوان

بررسی کلنیزاسیون همزمان قارچ‌های رایزوفاگوس ایریگولاریس و پریفورموسپورا ایندیکا در ریشه جو در سطوح مختلف فسفر با به‌کارگیری آنتی‌بادی منوکلونال (MAb32B11)

پ۲۷۱۷۷

per

بررسی کلنیزاسیون همزمان قارچ‌های رایزوفاگوس ایریگولاریس و پریفورموسپورا ایندیکا در ریشه جو در سطوح مختلف فسفر با به‌کارگیری آنتی‌بادی منوکلونال (MAb32B11)

وحیده دین‌محمدی

کشاورزی

۱۳۹۸

۶۸ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

علوم و مهندسی خاک - گرایش بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک

۱۳۹۸/۱۱/۲۰

مطالعات اخیر نشان می‌دهد که اغلب گیاهان زراعی و باغی علاوه بر همزیستی با قارچ‌های میکوریز آربوسکولار می‌توانند به‌طور همزمان با قارچ‌ اندوفیت پریفورموسپورا ایندیکا نیز ایجاد همزیستی کنند. این قارچ اندوفیت در تعدیل تنش‌های محیطی در گیاهان نقش مهمی ایفا می‌کند. هم‌چنین نشان داده‌شده که زیادی فسفر قابل‌جذب در خاک سبب محدودیت کلنیزاسیون قارچ‌های میکوریز آربوسکولار در ریشه می‌شود. اطلاعاتی در دست نیست که تغییر مقدار فسفر قابل‌جذب خاک چگونه استقرار همزمان این دو قارچ در ریشه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این آزمایش گیاهان جو (Hordeum vulgare L.) با قارچ‌های رایزوفاگوس ایرگولاریس (قارچ میکوریز آربوسکولار) و پریفورموسپورا ایندیکا ( قارچ اندوفیت ) با سه سطح فسفر خاک (شامل صفر، 10، 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) از منبع سوپرفسفات تریپل تلقیح شدند. در پایان دوره رویشی (حدود سه ماه)، گیاهان برداشت و وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت فسفر در گیاه اندازه‌گیری شدند. نمونه‌هایی از ریشه برای تعیین مقدار گلومالین و درصد کلنیزاسیون ریشه در دمای 20- درجه سیلسیوس نگهداری شدند. گلومالین (گلیکوپروتئین) به‌عنوان مولکول نشان قارچ‌های میکوریز آربوسکولار در ریشه‌ها با استفاده از آنتی‌بادی منوکلونال MAb32B11 و به روش ELISA اندازه‌گیری شد. سپس برای تمایز بین دو قارچ در ریشه‌ها و تعیین کمیت قارچ AM در گیاهان تیمار شده رایزوفاگوس ایرگولاریس مورد استفاده قرار گرفت. هم‌چنین در انتهای آزمایش مقدار گلومالین خاک همانطور که در بالا توضیح داده شد، تعیین شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که در حالت تلقیح توام دو قارچ وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه به‌طور معنی‌دار افزایش یافت. در سطح فسفر صفر، غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه در تیمارهای دارای R. irregularis به‌طور معنی‌دار بیش‌تر از تیمار بدون قارچ (شاهد) بود. در تلقیح منفرد قارچ R. irregularis، قارچ P. indicaو تلقیح توام قارچ‌ها، افزایش سطح فسفر تأثیر معنی‌داری بر غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه نداشت. در تلقیح توام قارچ‌ها، درصد کلنیزاسیون کل (88%) نسبت به تلقیح منفرد قارچ‌ها (68%) به‌طور معنی‌دار بیش‌تر شد ولی سهم هریک از قارچ‌ها در کلنیزاسیون ریشه تحت تلقیح توام قارچ‌ها به‌طور معنی‌دار کاهش یافت، که توسط مقدار گلومالین ریشه و کلنیزاسیون کل تخمین زده شد. مشخص شد که با افزایش سطح فسفر، درصد کلنیزاسیون کل به‌طور معنی‌دار کاهش یافت و بیش‌ترین درصد کلنیزاسیون (61%) در سطح فسفر صفر مشاهده شد. با افزایش سطح فسفر درصد کلنیزاسیون در تلقیح منفرد قارچ R. irregularis، قارچ P. indica و هم‌چنین تلقیح توام دو قارچ به‌طور معنی‌دار کاهش یافت. نتایج سنجش گلومالین خاک نشان داد که مقدار گلومالین در تیمارهای دارای R. irregularis زیاد بود ولی تیمارهای شاهد بدون قارچ و تلقیح منفرد قارچ P. indica دارای مقدار اندکی گلومالین بودند. گلومالین ریشه‌ای واکنش‌پذیر با آنتی‌بادی در حالت تلقیح دو قارچ (µg.g-194/1006) کم‌تر از تیمار قارچ R. irregularis (µg.g-149/1924) بود که نشان می‌دهد حضور قارچ P. indica در ریشه، کلنیزاسیون ریشه توسط قارچ R. irregularis را مهار می‌کند. هم‌چنین با افزایش سطح فسفر خاک، مقدار گلومالین ریشه به‌طور معنی‌دار کاهش یافت.

Recent studies show that the most crops and horticultural plants can form symbiosis with the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and the endophytic fungus Piriformospora indica fungi, simultaneously. The endophytic fungus plays an important role in alleviating environmental stresses in plants. It has also been shown that excessive available phosphorus in soil limits the root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi. No information is available on how soil phosphorus affects the establishment of endophytic fungus in root. In this experiment barley plants were inoculated with Rhizaphagus irregularis (AMF) and P. indica (endophytic fungus) with three levels of phosphorus from triple super phosphate source. At the end of the vegetative growth period (about three months), the plants were harvested and fresh and dry weights of shoot and root and phosphorus concentration in the plant were measured. A subsample from roots was stored in -20 C for determination of glomalin content and root. A subsample from roots was stored in -20 C for determination of glomalin content and root colonization percentage. The glomalin as signature molecule of AM fungi was determined in roots using monoclonal antibody MAb32B11 by ELISA method. The latter was used to distinguish between the two fungi in roots and to quantify the AMF in R. irregularis treated plants. Also soil glomalin content was determined at the end of experiment as described above. The experiment was conduced as a factorial completely randomized design (CRD) with three replications. The results showed that the fresh and dry weights of shoot and root increased significantly in dual inoculation. At zero phosphorus level, shoot and root phosphorus concentrations were significantly higher in treatments with R. irregularis than in those without fungus (control). Under individual inoculation with R. irregularis, or P. indica as well as their dual inoculations, increasing level of phosphorus had no significant effect on shoot and root P concentration. In dual inoculation, the percentage of total colonization (88%) was significantly higher than that of individual inoculation treatment (68%) but the contribution of each fungus in root colonization under dual inoculation was significantly reduced as estimated by glomalin content of root and determination of total colonization. It was found that with increasing phosphorus level, total colonization percentage significantly decreased and the highest percentage of colonization (61%) was observed at zero level of phosphorus. By increasing phosphorus level, the percentage of root colonization was significantly decreased in individual inoculation by R. irregularis, or P. indica as well as dual inoculation. Results of glomalin assay in soil showed that the glomalin content was high in treatments of R. irregularis but control treatments without fungus and individual inoculation with P. indica had low glomalin. Antibody-reactive root glomalin was less in the dual inoculation treatment (1006.94µg.g-1) than in the R. irregularis treatment alone (1924.49µg.g-1) indicating that the presence of P. indica, in root inhibits, root colonization by R.irregularis. Moreover, the increasing of phosphorus level, significantly decreased root glomalin.

Study on simultaneous colonization of Rhizophagus irregularis and Piriformospora indica fungi in barley roots under different P levels by using monoclonal antibody (MAb32B11)

دین‌محمدی،

وحیده

تهيه کننده

علی‌اصغرزاد،

‏‏عاقبتی ملکی،

ناصر

لیلی

استاد راهنما

استاد مشاور

‏تبریز