بردباری نونهال‌های بلوط ایرانی (quercus brantii lindl.) تلقیح‌شده با قارچ اکتومیکوریز ترافل تابستانه (tuber aestivum vittad.) تحت تنش خشکی

مقدمه: قارچ‌های اکتومیکوریز ترافل (tuber spp.) می‌توانند با درختان خانوادۀ بلوط رابطۀ همزیستی قوی برقرار کنند و به‌موجب این ارتباط دوجانبه، امکان رشد بهتر و مقاومت بیشتر در برابر تنش‌های زیستی و غیرزیستی نیز فراهم می‌شود. قارچ‌های ترافل از نظر اقتصادی نیز پرارزش‌اند. این تحقیق با هدف بررسی میزان برقراری همزیستی اکتومیکوریزی بلوط ایرانی با قارچ ترافل تابستانه گونۀ tuber aestivum و نیز ارزیابی میزان بردباری نونهال‌های بلوط ایرانی تلقیح‌شده با این قارچ تحت تنش خشکی با سنجش پارامترهای مورفوفیزیولوژیک آنها انجام گرفت.مواد و روش‌ها: نمونه‌های قارچ ترافل تابستانه از گونه‌های بلوط بلندمازو (quercus castaneifolia c.a.mey.)، ولیک (crataegus monogyna jacq.) و کاج سیاه (pinus nigra j.f.arnold.) در استان مازندران جمع‌آوری شدند و ارزیابی مورفولوژیکی، میکروسکوپی و مولکولی به‌منظور تایید گونه انجام گرفت. سپس مایۀ تلقیح از ترافل‌ها تهیه و ریشۀ نونهال‌های دوماهۀ بلوط ایرانی با 10 میلی‌لیتر مایه آغشته شد. پس از تشکیل میکوریزا روی ریشۀ نهال‌ها بعد از یک سال، تنش خشکی (25، 50 و 75 درصد ظرفیت زراعی) به‌مدت سه ماه اعمال‌ شد. نمونه‌برداری در هر مرحله به‌صورت تصادفی با انتخاب پنج اصله نمونۀ شاهد و پنج اصله نمونۀ تلقیح‌شده با قارچ ترافل تابستانه (t.aestivum) انجام گرفت. پس از شست‌وشوی ریشۀ نهال‌ها، با استفاده از استریو میکروسکوپ ریشه‌ها بررسی و میزان همزیستی آن‌ها ثبت شد و در ادامه با استخراج dna از ریشۀ نهال‌ها با روش ctab و انجام واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (pcr) موفقیت گونه تلقیح‌شده تایید شد. درنهایت پارامترهای مختلف رویشی و بیوشیمیایی نهال‌ها شامل ارتفاع نهال، قطر یقۀ نهال، زی‌توده اندام هوایی و ریشه، تعداد برگ‌ها، محتوای نسبی آب (rwc) و محتوای کلروفیل به‌منظور ارزیابی سلامت و رشد گیاه اندازه‌گیری شدند. افزون‌بر آن، مقدار پروکسید هیدروژن (h₂o₂)، مالون ‌دی‌آلدهید (mda) به‌عنوان شاخص تنش اکسیداتیو و پرولین نیز به‌عنوان شاخصی از تحمل به تنش تعیین شدند. فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی شامل کاتالاز (cat)، سوپراکسیددیسموتاز (sod) و پراکسیداز (pod) نیز به‌منظور ارزیابی سازوکارهای دفاعی گیاه در برابر استرس اکسیداتیو سنجش شدند. یافته‌ها: تلقیح نونهال‌های بلوط ایرانی با ترافل تابستانه در همۀ سطوح تنش خشکی سبب بهبود صفات رویشی نسبت به تیمار شاهد شد، البته حد اثرگذاری این قارچ در تیمار تنش خشکی 25 درصد ظرفیت زراعی، نسبت به تنش 50 درصد ظرفیت زراعی کمتر بود. تلقیح با ترافل تابستانه با افزایش 2.3 برابری وزن خشک اندام هوایی و افزایش 1.8 برابری وزن خشک ریشه در تنش خشکی 50 درصد ظرفیت زراعی، بیشترین تاثیر را داشت. مایه‌زنی ریشۀ نهال‌های بلوط با ترافل تابستانه مقدار کلروفیل a، b و کل را به‌ترتیب 17، 11 و 15 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. تلقیح بلوط ایرانی با ترافل تابستانه میزان فعالیت آنزیم کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز را به‌ترتیب 30، 23 و 13 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. همچنین تیمار تلقیح با ترافل تابستانه موجب کاهش 19 و 10 درصدی مقدار مالون دی‌آلدهید و پروکسید هیدروژن در شرایط تنش شدید (25 درصد ظرفیت ‌زراعی) شد.نتیجه‌گیری: با توجه ‌به یافته‌های این پژوهش، به نظر می‌رسد قارچ ترافل تابستانه توانسته با افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و تامین آب بیشتر برای نهال‌ها در تنش متوسط و حتی شدید اثرهای مخرب کمبود آب بر صفات نهال‌های بلوط ایرانی را کاهش دهد. پاسخ مناسب نهال‌های بلوط ایرانی به تلقیح اکتومیکوریزایی قارچ ترافل تابستانه و کمک به بردباری نهال‌ها در برابر تنش خشکی می‌تواند یکی از راهبردهای مناسب برای جنگلکاری باشد و از اثرهای مثبت آن در بهره‌وری اقتصادی جامعۀ محلی و امکان توسعۀ مشارکت مردمی در حفظ و توسعۀ نهال‌ها بهره برد.

assessing drought stress tolerance in persian oak seedlings (quercus brantii lindl) inoculated with summer truffle ectomycorrhizal fungus (tuber aestivumvittad)

introduction: ectomycorrhizal truffle fungi (tuber spp.) can establish a strong symbiotic relationship with trees in the beech family (fagaceae), which enhances the trees growth and resilience against both biotic and abiotic stresses. moreover, truffle fungi are economically valuable. this study aimed to assess the ectomycorrhizal  colonization between persian oak (quercus brantii)  and the summer truffle fungus (tuber aestivum), as well as to evaluate the drought tolerance of persian oak seedlings by measuring their morpho-physiological parameters.materials and methods: summer truffle samples were collected from a planted area of quercus castaneifolia c.a.mey., crataegus monogyna jacq., and pinus nigra j.f.arnold. in mazandaran province. morphological, microscopic, and molecular assessments were conducted to confirm the species. truffle inoculum was prepared and 10 ml of inoculum was injected into the roots of two-month-old persian oak seedlings. after one year, during which mycorrhizae had formed, drought stress (25%, 50%, and 75% of field capacity) was applied for three months. random sampling was performed by selecting five control seedlings and five inoculated with the summer truffle (t. aestivum). after washing the roots, they were examined under a stereomicroscope, and the percentage of colonization was recorded. dna was extracted from the seedlings’ roots using the ctab method, and the success of the inoculation  was confirmed by polymerase chain reaction (pcr). finally, various growth and biochemical parameters of the seedlings were measured to assess plant health and development. these parameters included seedling height, collar diameter,  shoot and root biomass, number of leaves, relative water content (rwc), and chlorophyll content. additionally, oxidative stress indices such as hydrogen peroxide (h₂o₂), malondialdehyde (mda), and proline (as an index of stress tolerance) were determined. the activities of antioxidant enzymes, including catalase (cat), superoxide dismutase (sod), and peroxidase (pod), were also measured to evaluate the plant’s defense mechanisms against oxidative stress.results: inoculating persian oak seedlings with the summer truffle improved all growth traits compared to the control under all levels of drought stress, though the effect was less pronounced at 25% field capacity than at 50% field capacity. inoculation with the summer truffle resulted in a 2.3-fold increase in shoot dry weight and a 1.8-fold increase in root dry weight under 50% field capacity drought stress, showing the most significant effect. root inoculation with the summer truffle increased chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll content by 17 mg, 11 mg, and 15 mg, respectively, compared to the control. inoculation of persian oak with the summer truffle increased cat, pod, and sod activities by 30%, 23%, and 13%, respectively, compared to the control. additionally, inoculation with the summer truffle reduced mda and h₂o₂ levels by 19% and 10%, respectively, under severe drought stress (25% field capacity).conclusion: the summer truffle (tuber aestivum) appears to have alleviated the detrimental effects of water deficit on the physiological traits of persian oak seedlings, even under moderate to severe drought stress. the positive response of persian oak seedlings to ectomycorrhizal inoculation with the summer truffle and their enhanced drought tolerance, this fungus can be used for planting mycorrhizal seedlings. the positive effects of this experiment could benefit local communities economically and encourage public participation in the conservation and development of these seedlings.