تاثیر قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا و محلول پاشی سلنات سدیم بر رشد فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی کاهو تحت شرایط تنش فلز سنگین کادمیم در کشت هیدروپونیک

فلزات سنگین از جهت ماندگاری بالا و عدم تجزیه‌پذیری توسط میکروارگانیسم‌های خاک و دارای پتانسیل بالای جذب توسط گیاهان و ورود به زنجیره غذایی می‌باشد. به منظور ارزیابی تاثیر قارچ سرندیپیتیا ایندیکا و محلول پاشی سلنیوم بر خصوصیات فیزیولوژیکی، رشد و عملکرد کاهو رقم لیتل جم قرمز (lactuca sativa l) در شرایط آلودگی با عنصر سنگین کادمیوم، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در شرایط کشت هیدروپونیک اجرا شد. فاکتور اول سمّیت کادمیوم در محلول غذایی (صفر، 30 و 60 میکرومولار) و فاکتور دوم قارچ سرندیپیتیا  ایندیکا (تلقیح و عدم تلقیح) و محلول‌پاشی سلنیوم در سه غلظت (صفر، 75 و 150 میکرومولار) و تیمارهای ترکیبی این دو فاکتور  (سطوح سمیت کادمیوم 0، 30 و 60 میکرومولار+ سطوح غلظت سلیوم 0، 75، 150 میکرومولار+ دو سطح تلقیح و عدم تلقیح قارج قارچ سرندیپیتیا ایندیکا) بود. نتایج حاصل نشان داد محلول‌پاشی سلنیوم و تلقیح با قارچ‌ سرندیپیتیا ایندیکا باعث بهبود شاخص‌های رشدی و صفات بیوشیمیایی در گیاهان کاهو در شرایط تنش کادمیوم شد. کاربرد ترکیب تیماری (کادمیوم 0 میکرومولار + سلنیوم 150 میکرومولار + تلقیح قارچ سرندیپیتیا ایندیکا باعث تاثیر معنی‌داری بر وزن‌تر (95/90گرم) و خشک برگ (4/92 گرم)، تعداد برگ (20/48)، کلروفیل فلورسانس (0/89 میلی ثانیه)، محتوای نسبی آب (69/27درصد)، کلروفیل a،b (0/19 میلی گرم برگرم وزن تر؛ 0/07 میلی گرم برگرم وزن تر) و کلروفیل کل (0/62 میلی گرم برگرم وزن تر)، کاروتنوئید (0/71 میلی گرم برگرم وزن تر)، آسکوربات پراکسیداز (0/06)، پرولین (0/66 میکروگرم بر وزن تر)، درصد همزیستی (89/75 درصد)، نشت الکترولیت (38/88 درصد)، مالون‌دی‌آلدئید (0/06)، قند محلول (0/82 میلی گرم بر وزن تر)، پراکسید ‌هیدروژن (0/09) و کاتالاز (0/07) شد. بر اساس نتایج بدست آمده از این آزمایش مشخص گردید که استفاده از الیسیتورهای زیستی و شیمیایی می تواند از راهکارهای اساسی جهت کاهش اثرات مخرب و منفی کادمیوم باشد.

the effect of serendipitia indica fungus and foliar application of selenate on physiological and morphological traits of lettuce under the stress of the heavy metal cadmium in hydroponic culture

1. introduction: persistent pollutants that cause biological effects in the food chain are called heavy metals. heavy metals are more persistent than organic pollutants. this has become one of the most dangerous groups of environmental pollutants. cadmium has attracted much attention due to its toxicity at high concentrations, and the effect of cadmium varies depending on the type of plant. cadmium harms the growth and development of plants. also, the most obvious destructive effects of heavy metals on plants are the reduction in the ability to absorb nutrients required for normal plant growth and development. when the concentration of this element in soil is 8 mg/kg, it is considered toxic to plants. selenium is one of the main elements found in lettuce, which has particular importance in the nutritional status of lettuce. in the hydroponic system, symbiotic fungi can improve plant growth. this study aimed to investigate the effect of serendipitia indica and selenium foliar application on the growth and biochemical and physiological properties of lettuce under the conditions of heavy element cadmium contamination in hydroponic culture.2. materials and methods: to evaluate the effect of serendipitia indica fungs and selenium foliar application on the physiological characteristics, growth, and performance of red little gem lettuce under the conditions of contamination with the heavy element cadmium, a factorial experiment was carried out in the form of a completely randomized design with four replications under hydroponic cultivation conditions. the first factor of cadmium toxicity in food solution (control, 11.85 and 18.7 mg/liter) and the second factor of serendipitia indica fungi (inoculation and non-inoculation) and selenium foliar spraying in three concentrations (control, 75 and 150 µm) and the combined treatments of these two it was an invoice. in this research, the wet and dry weight of leaf and root shoot, leaf number, chlorophyll fluorescence, stomatal conductance, electrolyte leakage, symbiosis percentage, chlorophyll a, b, total, malondialdehyde, hydrogen peroxide, soluble sugar, proline, catalase, ascorbate peroxidase, was measured.3. results and discussion: selenium foliar application and inoculation with serendipitia indica improved growth indices and biochemical traits in lettuce plants under cadmium stress conditions. the application of mushroom and selenium has a significant effect on leaf weight and dry weight, root weight and dry weight, leaf number, chlorophyll fluorescence, relative water content, stomatal conductance, chlorophyll a, b and total chlorophyll, carotenoid, ascorbate peroxidase, anthocyanin, proline, the percentage of coexistence, electrolyte leakage, malondialdehyde, hydrogen peroxide and catalase.the application of the treatment combination (0 μm cadmium + 150 μm selenium + inoculation of serendipitya indica fungus caused a significant effect on leaf fresh weight (95.90 g) and dry weight (4.92 g), root fresh weight (34.99 g) and dry weight (1.92), leaf number (20.48), chlorophyll fluorescence (0.897 ms), relative water content (69.27%), stomatal conductance (31.97 mmol/m2/s), chlorophyll a, b (0.19 mg/g wet weight; 0.078 mg/g wet weight) and total chlorophyll (0.626 mg/g wet weight), carotenoids (0.71 mg/g wet weight), ascorbate peroxidase (0.067), proline (0.664 μg/fresh weight), percentage symbiosis (89.75%), electrolyte leakage (38.88%), malondialdehyde (0.067), soluble sugar (0.829 mg/fresh weight), hydrogen peroxide (0.090), and catalase (0.076). the fungus serendipitya indica increases the amount of auxin and cytokinin in the plant, and since auxin and cytokinin increase the production of adventitious roots, it is effective in increasing the fresh and dry weight of the aerial parts. in the present study, selenium foliar spraying improved the levels of chlorophyll a, b, total chlorophyll, and carotenoids in lettuce plants. in another similar finding, selenium foliar spraying increased chlorophyll a, b, and carotenoids in lettuce leaves. by improving the absorption of elements, the serendipitia indica fungus increases the plant’s resistance to these conditions and enhances its growth and development in metal-contaminated soils. selenium foliar spraying showed that the use of elicitors increased the amount of proline, and with the intensification of cadmium stress, the amount of proline increased.4. conclusion: from this research, it can be concluded that the use of symbiotic fungus (serendipitia indica) in foliar spraying of lettuce and selenium in a hydroponic system can improve the growth and absorption of elements, and also the combined use of these two factors has a positive effect in comparison using these two factors separately. more about the growth and physiological characteristics of lettuce.