بررسی امکان همزیستی و ارزیابی تأثیر قارچ اندومایکوریز Piriformospora indica در گیاه برنج

نوع مقاله: گزارش کوتاه

نویسندگان

نویسنده

چکیده

قارچ‌های میکوریز از مهم‌ترین میکروارگانیسم‌های خاک محسوبمی‌شوندکه با ایجاد تغییرات ژنتیکی، فیزیولوژیکی و اکولوژیکی در گیاهان میزبان خود، عملکرد آنها رادر واحد سطح افزایش می‌دهند. قارچ اندومیکوریز Piriformospora indica Sav. Verma, Aj. Varma, Rexer, G. Kost & P. Franken 1998متعلق به گروه قارچ‌های میکوریز در راسته Sebacinales، رده Hymenomycetes و شاخه بازیدیومیکوتا می‌باشد و روی ریشه تعدادی از گیاهان تک لپه‌ای تیره Poaceae و گیاهان دو لپه‌ای تیره Brassicaceae و Chenopodiaceae گزارش شده است. بررسی‌های متعدد نشان داده است که این قارچ موجب افزایش طول ریشه و اندام هوایی گیاه از طریق تحریک گیاه در تولید هورمون‌های رشدی، افزایش جذب برخی از عناصر غذایی مانند فسفر و تحمل بیشتر گیاه به تنش‌های خشکی و شوری می‌شود. این قارچ هم‌چنین موجب القاء مقاومت سیستمیک علیه عوامل بیمارگر ریشه، ساقه و برگ در برخی گیاهان شده که منجر به افزایش عملکرد می‌شود. در این بررسی جدایه قارچ P. indica (اهدایی پروفسور کوژل، رئیس موسسه بیماری‌شناسی و جانورشناسی کاربردی دانشگاه گیزن آلمان) در محیط کشت جامد اختصاصی (CM)Complex medium به‌مدت یک ماه در دمای Co27 نگه داشته شد. بذور برنج رقم طارم محلی پس از ضدعفونی سطحی با محلول هیپو کلرید سدیم 1 درصد روی کاغذ صافی مرطوب در تشتک‌های پتری سترون به‌مدت 72 ساعت جوانه‌دار شدند. ریشه گیاهچه‌های 4 روزه در سوسپانسیون ml–16 10 کلامیدوسپور قارچ غوطه‌ور و به‌مدت 12 ساعت در دمای محیط با دور rpm 40 تکان داده شد. گیاهچه‌ها در ظروف حاوی محیط آبی یوشیدا جهت رشد تا زمان نشاء قرار گرفتند. گیاهچه‌های تیمار شده با قارچ اندوفیت و گیاهچه‌های تیمار نشده (شاهد) در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار در گلدان‌ مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ردیابی قارچ از رنگ‌آمیزی ریشه گیاهان تیمار شده براساس روش ویرهیلیگ و همکاران با اندک تغییراستفاده شد. ردیابی مولکولی قارچ با استفاده ازآغازگر اختصاصی (accession no. AJ249911) Tef انجام شد. نتایج نمایانگر حضور کلامیدوسپورهای گرد تا گلابی شکل در بافت کورتکس ریشه و نوالی معادل با بخشی از ژن Tef قارچ P. indica  با آغازگر مورد استفاده در ریشه‌های تلقیحی بود. در گیاهان تیمار شده با P. indica، پنجه‌زنی گیاه تا 50 درصد افزایش یافت. هم‌چنین تعداد خوشه‌های بارور و طول ریشه در مقایسه با شاهد افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان داد. مطالعه امکان القای مقاومت در برابر عوامل بیماری‌زا توسط قارچ میکوریز در گیاه برنج در دست بررسی است. این اولین مطالعه از امکان همزیستی قارچ P. indica با رقم ایرانی برنج می‌باشد.

عنوان مقاله [English]

POSSIBLE SYMBIOSIS AND EVALUATION OF ENDOMYCORRHIZAL FUNGUS Piriformospora indica EFFECTS IN RICE PLANT

نویسندگان [English]

  • S. H. MOUSAVI
  • B. SHARIFNABI
  • V. BABAEIZAD
  • S. M. ALAVI
  • M. A. TAJICK GHANNBARI
  • A. MASSAH
چکیده [English]

The mycorrhizal fungi are the most important micro-organism among the soil micro flora which via genetical, physiological and ecological changes lead to more yield in symbiotic plants.  The Piriformospora indica Sav. Verma, Aj. Varma, Rexer, G. Kost & P. Franken 1998, is one of well known endomycorrhizal fungus with different beneficial effects on diverse monocots (Poaceae) and dicots (Brassicaceae and Chenopodiaceae) plants. P. indica  belongsto Sebacinales, Hymenomycete and Basidiomycota phylum. It has been reported that P. indica is capable to symbioses with different plants. Several studies showed that P. indica increases root and stem length in plants via induction of growth promotion hormones, more absorption of nutrients such as phosphorus and increase tolerance to salinity and drought stresses. As well P. indica causes induction of systemic acquired resistance against different diseases on roots and shoots. In this study P. indica (kind gift from Prof. Kogel, Head of Institute of Phytopathology and Applied Zoology, University of Giessen, Germany) culture was grown on complex medium (CM) at 27 oC for one month. Disinfected rice (Local Cv.Tarom) seeds with 1% active chlorine were germinated on water soaked filter paper in Petri plates. Four days old seedling immersed in 106 ml–1 of  P. indica chlamydospores suspension for 12 hours and shacked with 40 rpm. Infected and mock seedlings transferred in plates containing aqueous uchida medium for planting in soil. To detect of P. indica roots samples were stained with ink following by Vierheilig et al. method with minor changes. Molecular detection of P. indica  in plants carried out using Tef specific primer  pairs (accession no. AJ249911). Result of this study showed that treated plants with P. indica,contain round to pear shaped chlamydospore formed in infected roots. The rate of tillering increased up to 50% in P. indica infected plants. As well as, the number of fertilized spikes and root length increased noticeably in P. indica   treated rice plants. Studying of induced diseases resistance in p. indica treated rice plants is under progress. This is the first report of symbiosis in Iranian local rice cultivar and P. indica.