تاثير قارچ‌ آربسكولار- ميكوريز و تنش خشكي بر رشد ريشه، تجمع پرولين و جذب بعضي از عناصر غذايي توسط سه ژنوتيپ تره

Impact of Arbuscular Mycorrhizal Fungus and Drought Stress on Root Growth, Leaf Proline, and some Nutrient Uptake by Three Leek Genotypes with Different Root Morphologies

قارچ‌هاي ميكوريز آربسكولار از مهمترين قارچ‌هاي همزيست با ريشه گياهان مي‌باشند كه با افزايش جذب عناصر غذايي به ويژه فسفر و كاهش اثرات سو تنش‌هاي محيطي باعث بهبود رشد و عملكرد گياه ميزبان مي‌شوند. در اين تحقيق، اثرات قارچ‌هاي ميكوريز آربسكولار و سطوح مختلف تنش خشكي بر روي رشد ريشه، تجمع پرولين و غلظت عناصر فسفر، پتاسيم، سديم و روي در سه ژنوتيپ تره مطالعه گرديد. اين آزمايش با سه سطح رطوبتي خاك (آبياري در زماني كه 40، 60 و 80 درصد آب قابل استفاده گياه در خاك تخليه گرديد)، دو سطح قارچ ميكوريز (وجود و عدم وجود قارچ گلوموس اينتراراديسس) و سه ژنوتيپ تره (شادگان، اصفهان وكارنتان 2) به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌ كامل تصادفي در چهار تكرار اجرا گرديد. نتايج نشان داد كه تنش خشكي موجب كاهش وزن ماده خشك ريشه، طول ريشه كلوني‌شده و درصد كلونيزاسيون ريشه گرديد. اما، كلونيزاسيون ميكوريزي در تمام سطوح تنش خشكي باعث افزايش رشد ريشه گرديد. درصد وابستگي ميكوريزي در شرايط تنش خشكي افزايش يافت و اين افزايش تحت تاثير نوع ژنوتيپ تره و مشخصات مرفولوژيكي ريشه متفاوت بود. در بين ژنوتيپ‌ها، تره شادگان با سيستم ريشه‌اي ضعيف‌تر در تمام سطوح تنش خشكي داراي وابستگي ميكوريزي بيشتر بود. تنش خشكي موجب كاهش معني‌دار غلظت و محتواي فسفر(برگ) گرديد در حالي‌كه موجب افزايش تجمع پرولين در برگ و همچنين افزايش معني‌دار غلظت عناصر پتاسيم، سديم و روي در برگ‌هاي گياه گرديد. قارچ ميكوريز باعث افزايش معني‌دار جذب عناصر فسفر، پتاسيم و روي در برگ‌ها گرديد. درحالي كه، ميزان پرولين و يون سديم در گياهان ميكوريز كمتر بود. نتايج اين مطالعه بيان مي‌كند كه كلونيزاسيون ميكوريزي مقاومت به خشكي گياه ميزبان را از طريق افزايش جذب يون‌هاي فسفر، پتاسم و روي بهبود بخشيده است.

Arbuscular mycorrhizal fungi are the most important symbiotic fungi that increase plant growth by improving nutrient uptake, particularly phosphorus (P) uptake, and by alleviating the detrimental effect of environmental stresses on the host plant. In this research, the effects of arbuscular mycorrhiza fungi and drought stress levels on root growth, proline accumulation, P, potassium (K), sodium (Na) and zinc (Zn) concentrations in three leek genotypes were studied. The experiments had a randomized complete block design with treatments arranged in factorial combination. The treatments with 4 replications were three soil moisture levels (the pots were watered when 40, 60, and 80 percent of the available water was consumed), two mycorrhizal status (with and without mycorrhiza), and three leek genotypes (Shadegan, Esfahan and Carantan 2). The results showed that drought stress significantly decreased root growth (root dry weight, total root length colonized, and percentage of root colonization). However, mycorrhizal colonization increased root growth at all drought stress levels. The percentage of mycorrhizal dependency increased as drought stress was increased. This increase was affected by morphological root characteristics and plant genotype. Among the leek genotypes, Shadegan genotype with a poor root system had the greatest mycorrhizal dependency compared with the other two genotypes at all drought stress levels. This is in agreement with the Baylis’s hypothesis even in drought stress condition. Drought stress significantly decreased leaf phosphorus concentration and content. In non-mycorrhizal treatment, proline accumulation, K, Na, and Zn concentrations in leaves increased as drought stress was increased. Mycorrhizal fungus significantly increased the uptake of P, K, and Zn, while proline and sodium concentrations decreased. The results of this study clearly indicated that mycorrhizal colonization improved drought tolerance of the host plants not by osmotic adjustment, but by increasing P, K, and Zn uptake.