ارزیابی قابلیت همزیستی قارچ funneliformis mosseae با رقم‌های زراعی جو تحت شرایط تنش شوری

مقدمه: همزیستی با قارچ میکوریزا آربسکولار (arbuscular mycorrhizal fungi) اغلب سبب افزایش تحمل گیاهان در مقابله با تنش‌های مختلف می‌شود. در بین تنش‌های غیرزنده، شوری سبب کاهش قابل توجه در میزان تولید محصول می‌شود. مطالعه واکنش ژنوتیپ‌های مختلف گیاهان به همزیستی با قارچ‌های میکوریزا آربسکولار و پتانسیل استفاده از این رابطه در بهبود تاثیرات نامطلوب شوری و افزایش تحمل گیاهان، در افزایش عمکلرد گیاهی مفید خواهد بود. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر قارچ میکوریزا آربسکولار بر پاسخ چند رقم تجاری جو تحت شرایط تنش شوری صورت گرفت.مواد و روش‌ها: در این آزمایش، شش رقم تجاری جو شامل خاتم، گلشن، افضل، ماکویی، ارس و دشت در دو سطح شوری nacl شامل صفر و 150 میلی‌مولار و دو سطح همزیستی شامل تلقیح و عدم تلقیح با funneliformis mosseae مورد بررسی قرارگرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه زنجان اجرا شد. پنج هفته پس از کشت، گیاهان برداشت شده و صفات مرتبط با ساختارهای قارچ میکوریزا شامل میزان کلونیزاسیون کل و فراوانی هیف، آربسکول و وزیکول قارچ اندازه‌گیری شدند. همچنین، برخی از صفات فیزیولوژیک رقم‌های جو شامل وزن تر اندام هوایی، محتوای نسبی آب برگ، غلظت +na، غلظت +k و نسبت +na+/k اندام هوایی مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌های تحقیق: نتایج این آزمایش نشان داد که بین رقم‌های جو از نظر میزان کلونیزاسیون و فراوانی هیف، آربسکول و وزیکول قارچ تنوع معنی‌داری وجود داشت. از‌ طرف دیگر تنش شوری، میزان کلونیزاسیون و فراوانی هیف و آربکسول قارچ را کاهش داد، اما فراوانی وزیکول قارچ افزایش یافت، که میزان کاهش در رقم‌های متحمل خاتم و افضل و به‌ویژه در رقم افضل، قابل توجه بود. افزایش فراوانی وزیکول نیز فقط در رقم‌های ماکویی، ارس و دشت معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که تحت تاثیر تنش شوری، وزن تر اندام هوایی و محتوای نسبی آب برگ، کاهش و غلظت +na و نسبت +na+/k اندام هوایی در تمامی رقم‌های جو افزایش یافت، اما میزان تغییرات این صفات در رقم‌های ماکویی، ارس و دشت و به‌ویژه در رقم ارس بیش‌تر از سایر رقم‌ها بود. علاوه بر این، وزن تر و محتوای نسبی آب برگ در گیاهان کلونیزه شده با قارچ میکوریزا کم‌تر از گیاهان کلونیزه نشده بود، با این‌حال، همزیستی قارچ سبب افزایش محتوای نسبی آب برگ رقم‌های خاتم و گلشن در شرایط بدون تنش شوری شد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که تفاوت معنی‌داری بین رقم‌های تجاری جو از لحاظ پاسخ به همزیستی با قارچ میکوریزا و واکنش به تنش شوری وجود داشت. با آنکه کاهش کلونیزاسیون ممکن است به گیاه در جلوگیری از مصرف منابع کربوهیدرات کمک کند، اما در مطالعه‌ حاضر، نتیجه مورد انتظار از همزیستی از نظر بهبود رشد گیاه جو و یا تعدیل آثار نامطلوب شوری بر گیاه مشاهده نشد. این امر نشان‌دهنده پیچیدگی رابطه همزیستی بین گیاه و قارچ است و شرایط محیطی و به‌ویژه شرایط تنش می‌تواند‌ این پیچیدگی را بیش‌تر کند.

evaluating funneliformis mosseae symbiosis with barley cultivars under salinity stress conditions

introductionsymbiosis with arbuscular mycorrhizal (am) fungi often increases the tolerance of host plants against various stresses. among abiotic stresses, salinity causes considerable loss in crop productivity. comprehensive study of plant genotypes response to symbiosis with am fungi and potential role of this relationship in improving the adverse effects of salinity and increasing plant tolerance would be effective in increasing crop yield. the present study aimed to investigate response of commercial barley varieties to mycorrhizal colonization under salinity stress.materials and methodsin this experiment, six commercial barley varieties including khatam, golshan, afzal, aras, makoui and dasht were evaluated at two salinity levels of nacl (0 and 150 mm) and two symbiosis levels including inoculated and non-inoculated with funneliformis mosseae. a factorial design in a randomized complete block design with three replications was conducted under greenhouse conditions in zanjan university, zanjan, iran. five weeks after cultivation, barley plants were harvested and the traits related to fungal structures including total colonization rate, and the frequency of hyphae, arbuscule and vesicle were measured. also, some physiological traits including shoot fresh weight, leaf relative water content (rwc), shoot na+ concentration, shoot k+ concentration, and na+/k+ ratio were measured.research findingsthe results of this experiment showed that there was a significant variation between barley varieties in terms of colonization rate and hyphae, arbuscule and vesicle frequencies of am fungus. also, salinity stress reduced the colonization rate, and hyphae and arbuscule frequencies of the fungus, but increased the vesicle frequency, which this reduction was more considerable in salt-tolerant varieties, khatam and afzal, especially in afzal. the increase in vesicle frequency was also significant only in makoui, aras and dasht varieties. the results showed that salinity stress reduced shoot fresh weight and leaf relative water content, and increased na+ concentration and na+/k+ ratio in all barley varieties, but these changes in makoui, aras and dasht varieties especially in aras were more than other varieties. on the other hand, colonized plants exhibit lower shoot fresh weight and leaf rwc compared to non-colonized ones. however, symbiosis enhanced leaf rwc in khatam and golshan varieties under non-stress conditions.conclusionthe results of this study showed that there was a significant difference between barley commercial varieties in terms of response to symbiosis with mycorrhizal fungus and response to salinity stress. although the reduction of colonization rate may help barley plants to prevent the consumption of carbohydrate resources, the expected results of symbiosis in terms of improving barley plant growth or reducing the adverse effects of salinity stress on the plant was not observed in the present study. this indicates the complexity of the symbiotic relationship between plant and fungus, and environmental conditions especially stress conditions can increase this complexity.