پاسخ ‌های مورفوفیزیولوژیک و سیستم آنتی‌اکسیدانی گیاه دارویی استویا (stevia rebaudiana b.) به تلقیح قارچ piriformospora indica تحت تنش کادمیم

به منظور بررسی نقش قارچ اندوفیت piriformospora indica در بهبود صفات رویشی، فیزیولوژیک، مورفولوژیک و فعالیت آنزیمی گیاه دارویی استویا (stevia rebaudiana bertoni) تحت تنش عنصر سنگین کادمیم، آزمایشی درون شیشه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل پنج سطح عنصر کادمیم (صفر، 5، 10، 15 و 20 میلی گرم در لیتر از منبع کلرید کادمیم) و دو سطح همزیستی قارچی (عدم تلقیح و تلقیح قارچ piriformospora indica) بود. پس از گذشت 30 روز، برخی صفات رویشی، رنگیزه های فتوسنتزی، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، نشت الکترولیت و پروتئین محلول اندازه گیری گردید. براساس نتایج تجزیه رگرسیون در تیمار عدم تلقیح وزن خشک ساقه (76 درصد) بیشترین حساسیت را در بین صفات وزن خشک اندام های رویشی با افزایش غلظت کادمیم نشان داد. از طرفی همزیستی قارچی سبب بهبود وزن خشک ریشه (57 درصد) در گیاهچه های همزیست شد. در بین صفات مورفولوژیک، سطح برگ با کاهش 96 درصدی بیشترین حساسیت را به افزایش غلظت کادمیم نشان داد، اما در شرایط تلقیح قارچ درصد برگ سبز (با حدود 51 درصد کاهش) مقاوم ترین صفت نسبت به تنش کادمیم بود. در بین رنگیزه های فتوسنتزی همزیستی قارچی توانست افت محتوی کارتنوئید را از 77 درصد به 40 درصد و کلروفیل a/b را از 37 درصد به 11 درصد کاهش دهد. در مجموع، نتایج این تحقیق نشان داد که قارچ p. indica در سطوح پایین کادمیم احتمالاً از طریق کاهش غلظت پراکسید هیدروژن (حدود 16 درصد) و بهبود میزان رنگیزه های فتوسنتزی سبب افزایش نسبی تحمل به تنش در گیاهان تلقیح شده نسبت به گیاهان شاهد شد.

Response of morphophysiological parameters and antioxidants system of stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) medicinal plant to inoculation of Piriformospora indica under cadmium stress

In order to investigate the role of Piriformospora indica endophyte fungi on some vegetative, physiological and morphological parameters along with antioxidant activity of stevia (Stevia rebaudiana) under cadmium (Cd) stress, an in vitro experiment was conducted. Experiment arranged in completely randomized design with three replicates. Treatments were five levels of Cd (0, 5, 10, 15 and 20 mg/L from cadmium chloride source) and two levels of fungi inoculation (including control and inoculation with P. indica). After 30 days, some growth characteristics, photosynthetic pigments, antioxidant enzymes activity, electrolyte leakage and soluble protein were measured. Regression analysis indicated that among vegetative dry weights, stem dry weight in uninoculated plants showed the maximum sensitivity (76%) to Cd concentration gradients. Fungi inoculation, however, markedly improved root dry weight up to 57%. Among morphological parameters, leaf area showed the highest reduction when Cd increased in the growing medium. By contrast, where P. indica was inoculated, green leaf percentage (51% reduction) was the most tolerant parameter. In terms of photosynthetic pigments, fungi inoculation could ameliorate reduction of carotenoid and chlorophyll a/b contents from 77 and 37 to 40 and 11%, respectively. In conclusion, results of the present study indicated that P. indica inoculation particularly at lower Cd concentrations could relatively improve stevia tolerance throughout decreasing H2O2 accumulation and enhancing photosynthetic pigments.