مقايسه روش‌هاي مولكولي و ريخت‌شناسي در مطالعه همزيستي قارچ‌هاي ميكوريزي آربوسكولار گياه زعفران (.Crocus sativus L)

A comparison between molecular and morphological methods in evaluation of vesicular-arbuscularmycorrhizal fungi colonization with Crocus sativus L (saffron)

مقدمه: شناسايي قارچ‌هاي همزيست ميكوريزا آربوسكولار گياه زعفران كه در فصل‌هاي سال با تنش‌هاي محيطي فراوان اعم از اقليمي و خاكي مواجه است، جهت كاربرد، افزايش رشد و توليد گياه و مقاومت به عوامل بيماري‌زا اهميت ويژه‌اي دارد. مواد و روش ها: وجود اسپور قارچ‌هاي همزيست ميكوريزا آربوسكولار در خاك ريزوسفر گياه زعفران سه منطقه از مزارع شهرستان گناباد بررسي شد. همچنين كلنيزاسيون ريشه و تنوع قارچ‌هاي همزيست با زعفران طي دو سال متوالي 93-1392 مبتني بر روش‌هاي ريخت‌شناسي و مولكولي انجام شد. علاوه بر اين، كشت تله‌اي با استفاده از گياه سورگوم و خاك سه منطقه كشت زعفران انجام شد. روش مولكولي با استفاده از PCR آشيانه‌اي حاصل از تكثير ژن زيرواحد كوچك ژن rRNA قارچ‌هاي كلنيزه انجام شد. نتايج: طي بررسي اسپورهاي موجود در اطراف خاك ريزوسفر، سه گونه اسكوتلوسپورا ديپورپورسنس، ريزوفاگوس اگرگاتوس و فونيليفورميس كالدونيوم شناسايي شدند. كلنيزه‌شدن ميكوريزها در ريشه زعفران در فيلد طبيعي تنها در يك منطقه مشاهده شد؛ درحالي كه كلنيزه‌شدن ميكوريزها در گياه تله سورگوم در خاك مناطق كشت زعفران بين 21 تا 24 درصد متغير بود، در مزرعه زعفران بيش از 1/5 درصد مشاهده نشد. با وجود اين، نتايج مولكولي همزيستي آنها را درتمام مناطق مطالعه‌شده زعفران و گياه سورگوم نشان داد. اين نتايج كلنيزاسيون زعفران را با ريزوفاگوس ايرانيكوس و ف. كالدونيم نشان دادند. پيش از اين، به روش مولكولي تعيين همزيستي در زعفران گزارش نشده است. بحث و نتيجه گيري: تنوع گونه‌اي قارچ‌هاي همزيست در سورگوم و زعفران متفاوت بود و بر اساس مقايسه نتايج همزيستي مبتني بر ريخت‌شناسي و مولكولي، به نظر مي رسد كه روش مولكولي ارائه‌شده شاخص مناسب‌تري براي وجود همزيستي است در حالي كه روش‌هاي كلاسيك نتايج متفاوت و گاه گمراه‌كننده‌اي ارائه مي‌كنند.

Introduction: Evaluation of symbiosis between Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and Saffron (Crocus Sativus L.) is important because this strategic plant encounters with many environmental stresses such as climatic and edaphic stresses during seasons and the AMF can let the crops increase their productivity along with the improvement of their resistance to stress factors and pathogens Materials and methods: The spores of AMF around rhizosphere of saffron were studied in three fields of Gonabad, Khorasan province, Iran (2013-14). Moreover, the colonization of mycorrhizal fungi with saffron and sorghum trap were studied in three regions using morphologic and molecular methods by nested PCR and amplification of small subunit of rRNA gene fragments. Results: Three species of arbuscular mycorrhizal fungi, Scutellospora dipurpurescens, Funneliformis caledonius and Rhizophagus aggregatus were identified in the soil around rhizosphere of the saffron of three regions. The colonization of sorghum trap in the soil of saffron cultivation areas was among 21 -41%, while the colonization in the natural Saffron field was 1.5% and just in one area. However, the nested PCR results revealed the colonization of Saffron in all 3 regions. These results showed the colonization of Saffron by Rhizophagus iranicus and F. caledonius. Discussion and conclusion: The genus and species diversity of AMF Saffron and Sorghum are different. Moreover, the hereby proposed molecular method is a more precise approach to identify AMF colonization with Saffron while classical methods may provide different and misleading results.