تاثیر قارچ مایکوریزا بر ویژگی های آنتی اکسیدانی و جذب عناصر غذایی نهال های پالونیا فورتونی (Paulownia fortunei) تحت تنش خشکی

مقدمه و هدف: تنش خشکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان در جهان و از شایع ترین تنش های غیرزیستی است. به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، استقرار و رشد نهال های جوان، کاملا تحت­تاثیر کمبود آب و تنش خشکی است. در این شرایط استفاده از همزیستی میکروارگانیسم ها به­ویژه قارچ های مایکوریزایی، می تواند با کمک به افزایش جذب آب و عناصر غذایی، اثر تنش خشکی را کاهش دهد. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش، شناسایی اثر تلقیح قارچ مایکوریزا آربسکولار  بر جذب برخی عناصر غذایی ماکرو و میکرو و همچنین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی گونه پالونیا فورتونی (Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl) به­عنوان یک گونه تند رشد بود.مواد و روش ها: این آزمایش گلدانی، به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و دو عامل انجام گرفت. عامل اول شامل چهار سطح تنش خشکی (بدون تنش با آبیاری کامل ۱۰۰ درصد ظرفیت زراعی، تنش ضعیف با آبیاری در ۸۰ درصد ظرفیت زراعی، تنش متوسط با آبیاری در ۶۰ درصد ظرفیت زراعی و تنش شدید با آبیاری در ۴۰ درصد ظرفیت زراعی) و عامل دوم شامل دو سطح بدون و با قارچ های مایکوریزا آربسکولار بود. اعمال تیمارهای تنش خشکی بر اساس روش وزنی انجام شد. ویژگی های مورد بررسی شامل اندازه گیری پروتئین محلول، آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و همچنین جذب عناصر غذایی همچون فسفر، نیتروژن، پتاسیم، روی، آهن و منگنز بود. پس از دسته بندی داده ها، پراکنش نرمال و همگنی واریانس داده ها به­ترتیب با آزمون شاپیرو ویلک و آزمون لوون بررسی شد. از تحلیل واریانس دو طرفه برای بررسی معنی داری اثر ساده و متقابل عامل ها استفاده شد و برای مقایسه میانگین داده ها، از آزمون چند­دامنه ای دانکن استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد که اثر متقابل تنش خشکی و مایکوریزا بر هیچ یک از صفات مورد بررسی معنی دار نبود. اثر ساده مایکوریزا بر تغییرات آنزیم سوپراکسید دیسموتاز معنی دار بوده ولی بر دیگر صفات اندازه گیری شده معنی دار نشد. نتایج نشان داد که تنش خشکی به­طور معنی داری سبب افزایش مقدار پروتئین محلول، فعالیت آنزیم پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز شد. مقایسه میانگین ها نشان داد که بیشترین غلظت پروتئین محلول مربوط به تیمار تنش شدید با میانگین ۹۵/۳۸ و کمترین آن مربوط به تیمار بدون تنش (شاهد) با میانگین ۴۵/۳۱ میلی گرم بر گرم وزن تر برگ است ولی مابین تیمارهای تنش ضعیف، متوسط و تنش شدید تفاوت معنی داری مشاهده نشد. در مورد غلظت آنزیم کاتالاز مابین تیمارهای تنش متوسط و تنش شدید، همچنین تیمار تنش ضعیف و تنش متوسط اختلاف معنی داری مشاهده نشد. بیشترین غلظت آنزیم پراکسیداز مربوط به تیمار تنش شدید با میانگین ۷۷/۳ میلی گرم برمول بر دقیقه برمیلی­گرم پروتئین و کمترین آن مربوط به تیمار بدون تنش (شاهد) با میانگین ۲۱/۳ میلی گرم بر مول بر دقیقه بر میلی­گرم پروتئین بوده ولی، مابین تیمارهای تنش متوسط و تنش شدید و همچنین مابین تیمارهای تنش ضعیف و تنش متوسط اختلاف معنی داری مشاهده نشد. بیشترین غلظت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز مربوط به تیمار تنش شدید با میانگین ۱۷۶/۰ و کمترین مقدار آن مربوط به تیمار شاهد یا بدون تنش با میانگین ۱۰۸/۰ میلی­گرم برمول بر دقیقه برمیلی­گرم پروتئین بود. غلظت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در تیمار با مایکوریزا با میانگین ۱۵۹/۰ میلی­گرم برمول بر دقیقه برمیلی­گرم پروتئین و به طور معنی داری بیشتر از غلظت این آنزیم در تیمار بدون مایکوریزا با میانگین ۱۴۰/۰ میلی گرم بر مول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین مشاهده شد. تنش خشکی همچنین باعث کاهش کلیه عناصر غذایی اندازه گیری شده شد؛ درحالی­که تلقیح با قارچ مایکوریزا سبب افزایش عناصر غذایی به جز نیتروژن در کلیه سطوح تنش خشکی شد.نتیجه گیری کلی: گرچه با افزایش سطوح تنش خشکی، جذب عناصر غذایی ماکرو و میکرو توسط نهال های پالونیا فورتونی کاهش می یابد ولی کاربرد قارچ مایکوریزا می تواند در شرایط تنش خشکی، جذب عناصر غذایی ماکرو و میکرو را به­دلیل جذب بهتر آب توسط هیف های گسترش­یافته در اطراف ریشه ها بهبود بخشد. بنابراین به نظر می رسد که قارچ مایکوریزا در جذب و متابولیسم عناصر مورد نیاز نهال های پالونیا فورتونی به­ویژه در شرایط تنش اهمیت زیادی دارد. همچنین، تلقیح قارچ مایکوریزا باعث افزایش فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز (SOD) شد که می تواند مقاومت نهال را در برابر تنش خشکی افزایش دهد.

Keywords:

پراکسیداز , پروتئین محلول , سوپر اکسید دیسموتاز , کاتالاز