بررسی همزیستی اندوفایت روی صفات مورفولوژیکی و بِیوشیمیایی در گونه چمانواش بلند تحت تنش خشکی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو

2 هیات علمی گروه باغبانی دانشگاه گیلان

3 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 عضو هیات علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمال غرب و غرب کشور

چکیده

سابقه و هدف: چمن فسکویی بلند (Festuca arundinacea schreb) از وسیع ترین جنسها در خانواده گرامینه است و اندوفایت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های علفی، قارچ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از خانواده Clavicipitaceae و از جنس Neotyphodium هستند که گراس‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زیر خانواده Poaceae را به صورت سیستمیک آلوده می کنند و کشف رابطه همزیستی مطلوب بین چمن فستوکا و قارچ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اندوفایت، متخصصان اصلاح نباتات را به استفاده از این رابطه در ایجاد گیاهان دارای عملکرد بهینه و عادات رشدی کاراتر در شرایط تنش ترغیب کرده است. در این پژوهش اثر تنش خشکی (14 روز خشکی و کنترل) و قارچ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اندوفایت و ژنوتیپ گیاه (والد مادری و نتاج) بر تغییرات فیزیولوژیک و مورفولوژیک مانند پرولین، کلروفیل ، کاروتنوئید، وزن تر و خشک و مقایسه میزان رشد طولی گیاه مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ها: گیاهچههای ژنوتیپ فسکیوی بلند از کلکسیون موجود در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمال غرب و غرب کشور به صورت E+ تهیه شدند. جهت همسان شدن نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها، یک گیاهچه E+ با استفاده از روش تقسیم پنجه‌ها به مدت 2 ماه تکثیر شدند و برای تهیه گیاهچه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های E-تعدادی از نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های E+ در اوایل تکثیر دو مرتبه با فاصله 10 روز توسط قارچ کش پروپیکونازول با غلظت 2 گرم در لیتر ماده مؤثره تیمار شدند و پس از انجام تست وجود یا عدم وجود قارچ اندوفایت با استفاده از رنگ آمیزی رزبنگال، به گیاهان شامل دو ژنوتیپ گیاهی والد مادری و نتاج، پس از 20 روز استقرار در گلدان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها تیمارهای آبی شامل شاهد (100 درصد ظرفیت مزرعه)، تنش خشکی به مدت 14 روز (25درصد ظرفیت مزرعه) و 14 روز آبدهی دوباره پس از بازیابی در دو تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اعمال شد. سپس صفاتی که ذکر شد اندازه‌گیری و تجزیه واریانس داده‌ها با استفاده از نرم افزار آماری SAS صورت گرفت و برای مقایسه میانگینها از آزمون دانکن استفاده شد.
یافته ها: نتایج نشان داد مقدار پرولین برای تنش آبی و نوع گونه در سطح احتمال 0/01 درصد معنی دار شد و بیشترین مقدار پرولین (2/96 میلی گرم در گرم وزن تر) در شرایط تنش و برای گونه نتاج بدست آمد و اثر قارچ اندوفایت چشمگیر نبود. از طرفی میزان کلروفیل، کاروتنوئید و رشد رویشی گیاه قبل از تنش در مورد اثرات مورد آزمایش معنی دار نشد. در مورد وزن تر و خشک گیاه، اثرات تنش آبی، قارچ اندوفایت، ژنوتیپ گیاهی و برهمکنش این سه اثر بر هم بسیار معنی دار شد (P <0/01) و بیشترین مقدار وزن تر (1/167گرم) و وزن خشک (0/184گرم) به ترتیب مربوط به ژنوتیپ نتاج و ژنوتیپ والد بدون اندوفایت و در شرایط کنترل بود. کمترین مقدار وزن خشک (0/025گرم) در گونه نتاج بدون اندوفایت و در شرایط تنش بود. برای رشد اندام هوایی دو هفته بعد از تنش نیز اثر تنش آبی و برهمکنش دو اثر تنش و ژنوتیپ گیاه نیز در سطح احتمال 0/01 درصد معنی دار شد و بیشترین ارتفاع (31/25سانتی متر) را گونه نتاج در شرایط کنترل داشت.
نتیجه گیری: برای مدیریت این تنش بهتر است از گونه والد که در شرایط تنش هم وزن خشک بالاتری داشته و هم رشد طولی بهتری بعد از دو هفته تنش داشت استفاده شود از طرفی در مورد نقش اندوفایت در این پژوهش همانطور که مشاهده شد تاثیر قابل توجهی دیده نشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study on endophytic symbiosis on morphological and biochemical traits on fescue grass species under drought stress

نویسندگان [English]

  • seyede azadeh alinaghi maddah 1
  • reza mohammadi 4
چکیده [English]

Background and objective:Tall fescue (Festuca arundinacea schreb) is one of the most extensive genus in the Gramineae family, and herbaceous endophytes are fungi of the Clavicipitaceae family and Neotyphodium genus that infect systematically the Poaceae grasses and discover the symbiotic relationship between festuca and endophytic fungi has encouraged plant breeding experts to use this relationship to create plants that have optimal performance and more effective growth habits in stress conditions. In this study, the effect of drought stress (14 days drought and control) and endophyte fungi and plant genotype (parent and offspring) on physiological and morphological changes such as proline, chlorophyll, carotenoids, fresh and dry weight and the comparison of length of plant growth have been investigated.
Materials and Methods: Seedlings of tall-fescue genotypes were prepared from the collection of Research Institute of Agricultural Biotechnology in the North West and West of the country. In order to match the samples, an E+ seedling was reproduced for 2 months by using the paw division method and for preparing E- seedlings, a number of E+ samples were propagated twice in 10 days intervals by propiconazole fungicide with 2 g/L of active ingredient concentrations . After testing the presence or absence of endophytic fungi, by using Rosebangal staining, water treatments including (control) 100% field capacity), drought stress for 14 days (25% field capacity) and 14 days recharge after retrieval for two genotypes of parent and offspring, after 20 days of settling in pots, in two replications in the form of a completely randomized design was applied. Then the traits mentioned were measured and analyzed by SAS statistical software. Duncan's test was used to compare the means.
Results: The results showed that proline content for water stress and species type was significant at 0.01% probability level and the highest amount of proline (2.96 mg/g fresh weight) was obtained under stress and for offspring and the effect of endophyte fungi was not significant. On the other hand, chlorophyll, carotenoids content and vegetative growth of the plant before the stress about the effects of the trial were not significant. In terms of fresh and dry weight of the plant, the effects of water stress, endophytic fungus, plant genotype and interaction of these three effects were significant (P <0.01) and the highest fresh weight (1.167 g) and dry weight (0.184 g) were related to offspring genotype and parent genotype without endophyte and under control conditions. The lowest dry weight (0.225 g) was in endophytic offspring and under stress conditions. For growth of shoot, two weeks after stress, the effect of water stress and interactions between stress and plant genotype was significant at 0.01% level and the highest height (31.25 cm) was observed in the offspring under control conditions.
Conclusion: In order to manage this stress, it is better to use the parent species, which had higher dry weight under stress conditions and better growth after two weeks. On the other hand, about the role of endophyte in this study, as seen, no significant effect has been observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carotenoid
  • chlorophyll
  • Drought stress
  • Endophytic fungi
  • Proline