اثر تنش شوري بر ويژگي‌هاي رشدي و روابط آبي گياه كينوا در همزيستي با قارچ اندوفيت سيرنديپيتا اينديكا

Effect of Salinity Stress on Growth Characteristics and Water Relations of Quinoa in Symbiosis with Endophytic Fungus Serendipita indica

كينوا (.Chenopodium quinoa Willd) گياهي با ارزش غذايي زياد، پتانسيل زياد رشد و عملكرد مناسب در شرايط نامساعد محيطي است. بهبود رشد و نمو گياهان در شرايط نامساعد محيطي با روش‌هاي مختلفي امكان‌پذير است. استفاده از ريزجانداران همزيست با ريشه مانند قارچ سيرنديپيتا اينديكا از جمله راهكارهايي است كه براي بهبود رشد در شرايط نامناسب محيطي مانند شوري آب ‌و خاك به‌كار گرفته مي‌شود. در اين پژوهش، آزمايشي به‌صورت گلداني با طرح آماري كاملاً تصادفي در قالب فاكتوريل با سه تكرار در خاك لوم شني استريل انجام شد. فاكتورهاي آزمايش شامل دو سطح قارچ Serendipita indica (تلقيح و عدم تلقيح) و شوري حاصل از نمك كلريد سديم در سطوح 1/47 (رسانايي الكتريكي اوليه خاك)، 5، 10، 20 و 30 دسي‌زيمنس ‌بر متر بودند. نتايج به‌دست آمده نشان داد كه به‌استثناي پرولين، اثر برهم‌كنش شوري و مايه‌زني قارچ بر تمام صفات اندازه‌گيري شده معني‌دار بودند. مايه‌زني قارچ S. indica توانست وزن ‌تازه بخش هوايي گياه كينوا را در شوري‌هاي 1/47، 5، 10 و 20 دسي‌زيمنس ‌بر متر به‌ترتيب 18/5، 15/0، 39/4 و 41/5 درصد نسبت به تيمار عدم تلقيح افزايش دهد. بنابراين در سطح بدون شوري كه گياه بدون قارچ رشد خوبي دارد، مايه‌زني حدود 18 درصد اثر داشته است. درحالي كه در شوري 20 دسي‌زيمنس ‌بر متر، افزايش رشد گياه در حضور قارچ حدود 41 درصد بيش‌تر از تيمار بدون قارچ در همين سطح شوري بوده است. در بخش ريشه، قارچ S. indica توانست وزن ‌تازه را در شوري شاهد، 5 و 10 دسي‌زيمنس‌بر متر به‌ترتيب 12/9، 20/1 و 31/5 درصد نسبت به تيمار بدون قارچ افزايش دهد. نشت الكتروليت تا 10 دسي‌زيمنس بر متر در تيمار مايه‌زني به‌طور معني‌داري كاهش يافت. در رابطه با محتواي نسبي آب برگ، مايه‌زني قارچ تنها در شوري 5 دسي‌زيمنس ‌بر متر اثر معني‌داري داشت و توانست به‌ اندازه 23 درصد نسبت به تيمار عدم تلقيح اين شاخص را افزايش دهد. همچنين افزايش تنش شوري به 30 دسي‌زيمنس ‌بر متر، سبب كاهش درصد كلونيزاسيون به‌اندازه‌ 19/9 درصد نسبت به تيمار شاهد شد. كاربرد قارچ S. indica موجب افزايش معني‌دار توليد زيست‌توده‌ گياه كينوا در شرايط تنش شوري شد.

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a plant with high nutritional value and growth potential, thus has a proper production in adverse environmental conditions. However, the enhancement of plant growth in these conditions could be achieved by different approaches. The use of endophytic microorganisms such as Serendipita indica fungus may help plant growth, especially under salt-stressed conditions. In this research, an experiment was performed using a factorial completely randomized design with three replications in a sterile sandy loam soil under greenhouse conditions. Experimental factors included two levels of S. indica (inoculation and non-inoculation) and salinity levels of 1.47 (initial electrical conductivity of soil), 5, 10, 20 and 30 dS/m which prepared by sodium chloride solution. The results showed that the interaction effect of salinity and fungal inoculation was significant for all measured characteristics (P < 0.05) except for proline. The inoculation of S. indica was able to increase the fresh weight of quinoa shoot by 18.5, 15.0, 39.4 and 45.4% compared to the non-inoculated treatment at salinity levels of 1.47, 5, 10 and 20 dS/m, respectively. The inoculation caused an increase in shoot fresh weight by 18% at initial electrical conductivity (5 dS/m), while a marked increase (~41%) was observed in inoculated plants compared to the no fungus treatment at EC level of 20 dS/m. The fungus increased the root weight by 12.9, 20.1 and 31.5% at salinity levels of 1.47, 5 and 10 dS/m compared to the non-fungal treatment, respectively. Compared to the non-fungal plants, the electrolyte leakage was significantly reduced in the inoculated plants at 10 dS/m. Fungal inoculation had pronounced effect on relative water content (RWC) of leaf at 5 dS/m and increased RWC by 23%, compared to the non-fungus treatment. Moreover, the increasing of salinity stress up to 30 dS/m reduced the percentage of root colonization by 19.9% compared to the non-fungus control. Overall, the application of S. indica significantly increased the biomass production of quinoa under salinity stress conditions.