تاثير قارچ اندوفيت Piriformospora indica بر برخي خصوصيات جو (Hordeum vulgare L.) در شرايط تنش خشكي

An evaluation of the impact of the endophyte fungus Piriformospora indica on some traits of barley (Hordeum vulgare L.) in drought stress

اندوفيت‌هاي ميكروبي كه از مهمترين ميكروارگانيسم‌هاي خاك محسوب مي‌شوند با ايجاد تغييرات ژنتيكي، فيزيولوژيكي و اكولوژيكي در گياهان ميزبان خود، عملكرد آنها را در واحد سطح افزايش مي‌دهند و امكان توسعه كشت آنها در خاك‌هاي شور، خشك يا اقليم‌هايي با تنش‌هاي غير زيستي و زيستي را فراهم مي‌آورند. قارچ اندوفيت Piriformospora indica داراي خاصيت برانگيختگي رشد گياه و افزايش مقاومت آن به تنش‌هاي محيطي از جمله خشكي، شوري و نيز بيماري‌هاي گياهي مي‌باشد. اين پژوهش به بررسي توان قارچ اندوفيت P. indica در بهبود رشد و افزايش مقاومت گياه جو (Hordeum vulgare L.) به تنش خشكي مي‌پردازد. بدين منظور، در سال 1389، آزمايش گلخانه‌اي در گلخانه پژوهشكده بيوتكنولوژي اصفهان در قالب طرح‌ كاملا تصادفي (آزمايش فاكتوريل) با دو فاكتور شامل دو سطح قارچ (تلقيح و عدم تلقيح) و سه سطح خشكي (ظرفيت زراعي (F.C.)، 50 درصد ظرفيت زراعي و 25 درصد ظرفيت زراعي) با چهار تكرار انجام گرفت. نتايج حاصله نشان داد كه قارچ P. indica سبب افزايش زيست توده اندام‌هاي هوايي و ريشه گياهان تلقيح شده نسبت به گياهان شاهد بود، بطوريكه وزن خشك اندام هوايي و ريشه در گياهان تلقيح شده نسبت به شاهد به ترتيب 39 و 46 درصد افزايش نشان داد. همچنين در شرايط تنش محتواي نسبي آب گياهان تلقيح شده بالاتر بود. علاوه بر فعاليت تحريك كنندگي رشد گياه توسط قارچ نتايج حاكي از نقش موثر اين قارچ در بهبود خصوصيات گياه جو تجت شرايط تنش خشكي خصوصاً در سطح F.C.25 درصد دلالت دارد. با توجه به اين نتايج و نيز امكان كشت اين قارچ در محيط كشت مصنوعي و بدون حضور ميزبان، به نظر مي‌رسد كه امكان استفاده از اين قارچ به عنوان عامل محرك رشد گياه در توليد كود بيولوژيك براي انواع گياهان زراعي وجود دارد و اين قارچ مي‌تواند نقش مهمي در نيل به كشاورزي پايدار ايفا ‌نمايد. همچنين با توجه به شرايط اقليمي كشور ايران استفاده از اين قارچ براي بهبود رشد و عملكرد گياهاني نظير جو، گندم و غيره تحت شرايط خشكي مي‌تواند سودمند واقع شود.

Microbial endophytes, which make one of the most important classes of soil microorganisms, induce genetic, physiological and ecological alterations in their host plant and thus increase its yield and enable its cultivation in saline or dry soils or in climates facing biotic and abiotic stresses. The endophyte fungus Piriformospora indica exhibits a high effect in plant growth and increased resistance against environmental tensions like drought and salinity, as well as against phytopathogens. This work was intended to study the potential of P. indica in enhancing growth and elevating drought resistance in barley (Hordeum vulgare L.) during 2010. A greenhouse trial of completely randomized design with two fungal treatments (inoculated vs. non-inoculated) and three drought levels (F.C., 50% F.C. and 25% F.C.) with four repeats was conducted in greenhouse of Agricultural Biotechnology Research Institute (Isfahan). The results indicate that the fungus P. indica has accompanied biomass increments of both shoot and root parts in the inoculated plant compared to the control, as in inoculated plant, total shoot dry weight and root dry weight were increased by 39 and 46 percent, respectively. Also, in stress conditions RWC in inoculated plant was greater. In addition to the growth increasing activity, the effective role of the fungus in enhancing barley growth and yield under drought conditions (especially at the 25% F.C. level) is evident. According to the results, and to the fact that the fungus can be cultured on artificial (host-plant-free) growth medium, this fungus can be contemplated as making a growth stimulating agent and in producing biological fertilizer for use in crops; and it might take a significant role toward a sustainable agriculture. The application of this fungus can also be beneficial in increasing growth and production of crops such as barley and wheat under the dry conditions widely encountered in Iran.