عنوان

تأثیر قارچ اندوفیت پریفورموسپورا ایندیکا بر جوانه‌زنی و رشد گیاه کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) در شرایط تنش شوری

Number

پ۲۴۹۴۸

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تأثیر قارچ اندوفیت پریفورموسپورا ایندیکا بر جوانه‌زنی و رشد گیاه کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) در شرایط تنش شوری

First Statement of Responsibility

سجاد علیار

Name of Publisher, Distributor, etc.

کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۵۰ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مدیریت حاصل‌خیزی و زیست‌فناوری خاک

Date of degree

۱۴۰۰/۰۶۲۷

Text of Note

شوری به عنوان یکی از گسترده‌ترین تهدیدهای زیست‌‌محیطی در تولید محصولات کشاورزی محسوب می‌شود، از این‌رو آینده‌ی تولید محصولات کشاورزی به‌‌ طور فزاینده‌ای به توانایی ما در بهبود رشد گیاهان در زمین‌های شور بستگی دارد. کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) گیاهی با ارزش غذایی مطلوب و پتانسیل بالای رشد و تولید در شرایط نامساعد محیطی است. رشد و نمو گیاهان در شرایط نامساعد محیطی را می‌توان به روش‌های مختلفی بهبود بخشید که در این راستا استفاده از ریز جانداران همزیست با ریشه از جمله قارچ پریفورموسپورا ایندیکا از راهکارهایی است که برای بهبود رشد و افزایش عملکرد گیاهان زراعی در شرایط نامناسب محیطی مانند شوری آب و خاک¬ ¬به کار گرفته می‌شود. این قارچ در تعدیل تنش‌های محیطی در گیاهان نقش مهمی را ایفا می‌کند و سبب القای مقاومت به تنش‌های زیستی و غیر زیستی در گیاه میزبان می‌شود. در این تحقیق ابتدا درصد جوانه‌زنی بذر گیاه کینوا تحت تاثیر قارچ پریفورموسپورا ایندیکا و سطوح مختلف شوری حاصل از نمک کلرید سدیم شامل شاهد (آب مقطر)، 5، 10، 20، 30 و 40 دسی‌زیمنس ¬بر متر در شرایط درون شیشه‌ای بررسی شد. سپس در یک آزمایش گلدانی با خاک لوم شنی استریل، اثر این قارچ و سطوح شوری حاصل از نمک کلرید سدیم (شامل شاهد (هدایت الکتریکی اولیه‌ی خاک)، 5، 10، 20 و 30 دسی‌زیمنس ‌بر متر) بر رشد و جذب عناصر نیتروژن، پتاسیم، فسفر‌، کلسیم، منیزیوم و سدیم مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از سپری شدن دوره‌ی رشد رویشی (حدود 60 روز) و قبل از برداشت، شاخص کلروفیل، مقاومت روزنه‌ای و نشت الکترولیت و پس از برداشت، وزن تر و خشک ریشه و شاخساره، غلظت پرولین برگ، محتوای نسبی آب برگ، پتانسیل آب برگ و درصد کلونیزاسیون ریشه اندازه‌گیری شدند. هر دو آزمایش به ‌صورت فاکتوریل در طرح پایه‌ی کاملاً تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل دو سطح (بدون قارچ، تلقیح با قارچ) و فاکتور دوم شامل پنج سطح شوری (شاهد (آب مقطر)، 5، 10، 20 و 30 دسی‌زیمنس ¬بر متر) بودند. آنالیز آماری با نرم‌افزار SPSS صورت گرفت و نتایج بدست آمده نشان داد که در آزمون درون شیشه‌ای، قارچ اثر معنی‌داری بر سرعت و درصد جوانه‌زنی و همچنین طول ریشه‌چه ندارد. در بخش گلدانی نتایج حاکی از این است که با افزایش تنش شوری، وزن تر و خشک ریشه و شاخساره، ارتفاع و درصد کلونیزاسیون کاهش‌یافته اما نسبت وزن تر ریشه به بخش شاخساره و نسبت وزن خشک ریشه به بخش شاخساره، شاخص کلروفیل، میزان پرولین، نشت الکترولیت و محتوای نسبی آب برگ افزایش یافت. افزایش شوری اثر متفاوتی بر غلظت و مقدار عناصر مورد بررسی داشت به ‌طوری که غلظت کلسیم و منیزیم شاخساره و غلظت سدیم ریشه و شاخساره را افزایش داد اما در رابطه با سایر عناصر کاهش غلظت مشاهده شد. نسبت Ca/Na ریشه و شاخساره و نسبت K/Na ریشه و شاخساره با افزایش سطوح شوری، کاهش یافتند. شوری، وزن خشک و تر گیاه را کاهش داد ولی قارچ P. indica توانست وزن تر شاخساره را در سطوح متناظر شوری، نسبت به تیمار بدون قارچ افزایش دهد. همچنین وزن خشک شاخساره در تیمار با قارچ نسبت به بدون قارچ 9 درصد افزایش یافت. از طرفی تیمار با قارچ اثر مثبتی بر وزن تر و خشک ریشه تا شوری 10 دسی‌زیمنس بر متر داشت و وزن تر را در موارد شوری شاهد، 5 و 10 به ترتیب 89/12، 14/20 و 47/31 درصد نسبت به تیمار بدون قارچ در شوری‌های متناظر، افزایش داد. شاخص کلروفیل در حضور قارچ در دو سطح ۱۰ و ۲۰ دسی‌زیمنس بر متر کاهش یافت. اثر قارچ بر پرولین برگ معنی‌دار نبود. همچنین اثر قارچ بر نسبت Ca/Na و K/Na مثبت ارزیابی شد و سبب افزایش این نسبت‌ها گردید. قارچ P. indica غلظت و مقدار سدیم ریشه را در دو سطح شوری ۲۰ و ۳۰ دسی‌زیمنس بر متر نسبت به تیمار بدون قارچ، به طور معنی‌داری کاهش داد. همچنین در مقادیر پایین تنش شوری، قارچ منجر به افزایش مقدار فسفر در گیاه گردید. بر اساس نتایج به ‌دست ‌آمده در این بررسی، مایه‌زنی گیاه کینوا با قارچ P. indica شاخص‌های تحمل به شوری و در نتیجه رشد را بهبود بخشید.

Text of Note

Salinity is considered as one of the most widespread environmental threats in agricultural production, so the future of agricultural production increasingly depends on our ability to improve the growth of plants in saline areas. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a plant with desirable nutritional value and high potential of growth and production in adverse environmental conditions. Growth and development of plants in adverse environmental conditions can be improved in different ways. In this regard, the use of microorganisms coexisting with roots such as the fungus Piriformospora indica which is able to improve plant growth of in unsuitable environments, can be considered in salt stress conditions. This fungus plays an important role in modulating environmental stresses in plants and induces resistance to biotic and abiotic stresses in the host plant. In this study, the germination percentage of quinoa seeds was assayed in the presence of P. indica at different salinity levels of sodium chloride salt including control (distilled water), 5, 10, 20 and 30 dS‌/‌m under in vitro conditions. Then, in a pot culture experiment with sterile sandy loam soil, the effects of this fungus and salinity levels of initial soil electrical conductivity (as control), 5, 10, 20 and 30 dS‌/‌m on the growth and uptake of N, P, K, Ca, Mg and Na were evaluated. After vegetative growth period (about 60 days) and before harvest, the chlorophyll index, stomatal resistance and electrolyte leakage and after harvest, fresh and dry weight of roots and shoots, leaf proline concentration, relative leaf water content, leaf water potential and root colonization percentage were measured. Both experiments were performed as factorial completely randomized design with four replications. The first factor consisted of two levels (no fungus, inoculation with fungus) and the second factor consisted of five salinity levels (distilled water as control, 5, 10, 20 and 30 dS‌/‌m). Statistical analysis was performed using SPSS software. The results showed that in seed germination test, the fungus did not have a significant effect on germination rate and percentage as well as root length. In the pot experiment, the results indicate that with increasing salinity stress, fresh and dry weight of roots and shoots, plant height and percentage of root colonization decreased, but the fresh weight of root to shoot ratio and dry weight of root to shoot ratio, chlorophyll index, proline content, electrolyte leakage and relative leaf water content increased. Increasing salinity had a different effect on the concentration of the studied elements in plant tissue, so that the concentration of shoot Ca and Mg and the concentration of Na in the root and shoot increased. Regarding other elements, a decrease in their concentrations was observed. The ratio of Ca‌/‌Na in root and shoot and the ratio of K/Na in root and shoot were reduced by increasing salinity levels. Applying salinity stress reduced plant fresh and dry weight in the no-fungus treatment while in the treatment with P. indica the shoot fresh weight increased at all salinity levels. Also, the dry weight of shoot in inoculated plants increased by 9% compared to no fungus treatment. On the other hand, treatment with the fungus had a positive effect on fresh and dry weight of roots up to salinity level of 10 dS/m. Root fresh weight at salinity levels of control, 5 and 10 dS/m were increased by 12.89, 20.14 and 31.47%, respectively in inoculated compared to the non-inoculated plants. Chlorophyll index decreased in the presence of fungus at two levels of 10 and 20 dS/m. The effect of fungus on leaf proline was not significant. Also, the fungus increased Ca/Na and K/Na ratios in comparable salinity levels compared to the non-fungus treatment. P. indica significantly reduced the concentration and content of root sodium at two salinity levels of 20 and 30 dS/m. At low levels of salinity stress, the fungus increased the content of phosphorus in plants. According to the results obtained in this study, inoculation of quinoa with P. indica improves its salinity tolerance and growth indices.

Variant Title

The effect of endophytic fungus Piriformospora indica on germination and growth of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) under salinity sterss conditions

Entry Element

علیار

Part of Name Other than Entry Element

‏ سجاد

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏علی اصغرزاد

Entry Element

اوستان

Entry Element

‏دباغ محمدی نسب

Part of Name Other than Entry Element

‏ ناصر

Part of Name Other than Entry Element

‏ شاهین

Part of Name Other than Entry Element

‏ عادل

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز