بررسی اثر قارچ آربوسکولار بر گیاه دارویی علف لیمو (Cymbopogon citratus) تحت تنش شوری

علوم باغبانی

مقاله 5، دوره 37، شماره 3 - شماره پیاپی 59، آبان 1402، صفحه 643-653   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2022.75236.1140

نویسندگان

فائزه سلیمانی¹؛ داود صمصام پور^{* 1}؛ عبدالنبی باقری²

¹گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

²گروه تحقیقات گیاه‌پزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان، سازمان آموزش و ترویج تحقیقات کشاورزی (AREEO)، بندرعباس، ایران

چکیده

شوری یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان محسوب می‌شود. کاربرد قارچ‌ها به عنوان یک کود بیولوژیک می‌تواند در تامین نیاز غذایی گیاهان و کاهش اثرات تنش‌های محیطی بر گیاهان مفید باشد. گیاهان دارویی دارای مخازن غنی از مواد مؤثره اساسی بسیاری از داروها می­باشند. با توجه به اهمیت گیاهان دارویی به­ویژه در صنعت داروسازی و کمبود آن­ها در طبیعت، بررسی جنبه­های مختلف زراعی این گیاهان از اهمیت بسزایی برخوردار است، با توجه به گسترش روز افزون خاک­های شور، دستیابی به راه­حل­هایی که بتوان از تنش­های محیطی زنده و غیرزنده جلوگیری و یا حداقل نسبت به کاهش آن‌ها اقدام نمود، ضروری به­نظرمی­رسد. یکی از این روش­ها استفاده از روابط همزیستی قارچ‌های میکوریزا با گیاهان میزبان می­باشد که به کاهش تنش ناشی از شوری منجر می­شود. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر قارچ آربوسکولار بر صفات رویشی و بیوشیمیایی گیاه علف لیمو در شرایط تنش شوری انجام گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو عامل شوری (صفر، 5، 10 و 15 دسی‌زیمنس بر متر کلرید کلسیم) و قارچ (عدم تلقیح و تلقیح با قارچ) انجام شد. صفات ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن تر و خشک برگ، محتوای نسبی آب، آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و پلی ‌فنل‌اکسیداز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد تحت شرایط تنش شوری 15 دسی‌زیمنس بر متر ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن تر و خشک برگ، محتوای نسبی آب، آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز در گیاه علف لیمو تلقیح شده به قارچ آربوسکولار در مقایسه با شاهد (عدم تلقیح) افزایش معنی‌داری یافت. به­طور کلی براساس نتایج این تحقیق، می‌توان نتیجه گرفت که با به کارگیری قارچ آربوسکولار می‌توان تحمل شوری گیاه علف لیمو را افزایش داد و اقدام به کشت آن در آب و خاک شور نمود.

کلیدواژه‌ها

پراکسیداز؛ کاتالاز؛ گیاهان دارویی؛ محتوای نسبی آب برگ

مراجع

1. Latef, A.A.H.A., Hashem, A., Rasool, S., Abd_Allah, E.F., Alqarawi, A.A., Egamberdieva, D., Jan, S., Anjum, N.A., & Ahmad, P. (2016). Arbuscular mycorrhizal symbiosis and abiotic stress in plants: a review. Journal of Plant Biology, 59, 407-426. http://dx.doi.org/10.1007/s12374-016-0237-7
2. Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. In Methods in enzymology(Vol. 105, pp. 121-126). Academic Press. http://dx.doi:10.1016/s0076-6879(84)05016-3
3. Ait-El-Mokhtar, M., Baslam, M., Ben-Laouane, R., Anli, M., Boutasknit, A., Mitsui, T., Wahbi, S., & Meddich, A. (2020). Alleviation of detrimental effects of salt stress on date palm (Phoenix dactylifera) by the application of arbuscular mycorrhizal fungi and/or compost. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, 131. https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.00131
4. Amanifar, S., & Toghranegar, Z. (2020). The efficiency of arbuscular mycorrhiza for improving tolerance of Valeriana officinalis and enhancing valerenic acid accumulation under salinity stress. Industrial Crops and Products, 147, 112234. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112234
5. Ashraf, M., & Ali, Q. (2008). Relative membrane permeability and activities of some antioxidant enzymes as the key determinants of salt tolerance in canola (Brassica napus). Environmental and Experimental Botany, 63(1-3), 266-273. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2007.11.008
6. Azarkish, P., Doosti Irani, A., Hoseseini, A.H., & Mohammadi, R. (2014, May). Medicinal plants capacities and sustainable capital for Iran's economic progress. In Fourth Iranian Islamic Model of Progress Conference, Iran's Progress, Past, Present and Future, Tehran (pp. 19-20) (In persion).
7. Banerjee, A., & Roychoudhury, A. (2017). Effect of salinity stress on growth and physiology of medicinal plants. Medicinal Plants and Environmental Challenges, 177-188. https://doi.org/10.1007/978-3-319-68717-9_10
8. Benavídes, M.P., Marconi, P.L., Gallego, S.M., Comba, M.E., & Tomaro, M.L. (2000). Relationship between antioxidant defence systems and salt tolerance in Solanum tuberosum. Functional Plant Biology, 27(3), 273-278. https://doi.org/10.1071/PP99138
9. Bonacina, C., Trevizan, C.B., Stracieri, J., dos Santos, T.B., Gonçalves, J.E., Gazim, Z.C., & de Souza, S.G.H. (2017). Changes in growth, oxidative metabolism and essential oil composition of lemon balm ('Melissa officinalis' L.) subjected to salt stress. Australian Journal of Crop Science, 11(12), 1665-1674.
10. Bunn, R., Lekberg, Y., & Zabinski, C. (2009). Arbuscular mycorrhizal fungi ameliorate temperature stress in thermophilic plants. Ecology, 90(5), 1378-1388. https://doi.org/10.1890/07-2080.1
11. Elhindi, K.M., El-Din, A.S., & Elgorban, A.M. (2017). The impact of Arbuscular mycorrhizal fungi in mitigating salt-induced adverse effects in sweet basil (Ocimum basilicum). Saudi Journal of Biological Sciences, 24(1), 170-179. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2016.02.010
12. El-Zahara, F., & El-tony, H. (2020). Effect of the use of Arbuscular mycorrhiza for plant growth promotion on morpho-physiological properties of Antirrhinum majus under salinity stress. Acta Scientific Agriculture, 4(7), 139-149.
13. Evelin, H., Devi, T.S., Gupta, S., & Kapoor, R. (2019). Mitigation of salinity stress in plants by Arbuscular mycorrhizal symbiosis: current understanding and new challenges. Frontiers in Plant Science, 470. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00470
14. Gill, S.S., & Tuteja, N. (2010). Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiology and Biochemistry, 48(12), 909-930. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.08.016
15. He, J., Yang, B., Dong, M., & Wang, Y. (2018). Crossing the roof of the world: Trade in medicinal plants from Nepal to China. Journal of Ethnopharmacology, 224, 100-110. https://doi.org/10.1016/j.jep.2018.04.034
16. Hosseinian, S., Iraji Marshak, M., Dehghani, A., & Saffronloo, Y. (2018). Lemongrass and its pharmacological effects, 2nd International Conference on Medicinal Plants, Organic Agriculture, Natural and Medicinal Materials, Mashhad. (In Persian)
17. Ilangumaran, G., & Smith, D.L. (2017). Plant growth promoting rhizobacteria in amelioration of salinity stress: a systems biology perspective. Frontiers in Plant Science, 8, 1768. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01768
18. Isayenkov, S.V., & Maathuis, F.J. (2019). Plant salinity stress: many unanswered questions remain. Frontiers in Plant Science, 10, 80. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00080
19. Idrees, M., Naeem, M., Khan, M.N., Aftab, T., Khan, M.M.A., & Moinuddin. (2012). Alleviation of salt stress in lemongrass by salicylic acid. Protoplasma, 249, 709-720. https://doi.org/10.1007/s00709-011-0314-1
20. Khalid, K.A., & Cai, W. (2011). The effects of mannitol and salinity stresses on growth and biochemical accumulations in lemon balm. Acta Ecologica Sinica, 31(2), 112-120. https://doi.org/10.1016/j.chnaes.2011.01.001
21. Khalvandi, M., Amerian, M.R., Pirdashti, H., Baradaran Firoozabadi, M., & Gholami, A. (2017). Effects of Piriformospora indica fungi symbiotic on the quantity of essential oil and some physiological parameters of peppermint in saline conditions. Iranian Journal of Plant Biology, 9(2), 1-20. (In Persian). https://doi.org/10.22108/ijpb.2017.94775
22. Khazani, G., Khara, J., & Jabbarzadeh, Z. (2019). Effect of inoculation with mycorrhizal fungus Glomus versiforme on growth and some physiological factors of tomato under salinity stress. Iranian Journal of Plant Biology, 11(2), 23-36. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20088264.1398.11.2.3.5. (In Persian).
23. Mane, A.V., Deshpande, T.V., Wagh, V.B., Karadge, B., & Samant, J.S. (2011). A critical review on physiological changes associated with reference to salinity. International Journal of Environmental Sciences, 1(6), 1192-1216.
24. Masayasu, M., & Hiroshi, Y. (1979). A simplified assay method of superoxide dismutase activity for clinical use. Clinica Chimica Acta, 92(3), 337-342. https://doi.org/10.1016/0009-8981(79)90211-0
25. Moladoost, K., & Shahmoradi, M. (2020). Identification of challenges facing development of the medicinal plants sector in Iran. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 36(5), 748-762. (In Persian). https://doi.org/10.22092/ijmapr.2020.342868.2786
26. Nakano, Y., & Asada, K. (1981). Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant and Cell Physiology, 22(5), 867-880. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.pcp.a076232.
27. Porcel, R., Aroca, R., Azcon, R., & Ruiz-Lozano, J.M. (2016). Regulation of cation transporter genes by the Arbuscular mycorrhizal symbiosis in rice plants subjected to salinity suggests improved salt tolerance due to reduced Na+ root-to-shoot distribution. Mycorrhiza, 26, 673-684. https://doi.org/10.1007/s00572-016-0704-5
28. Rabie, G.H., & Almadini, A.M. (2005). Role of bioinoculants in development of salt-tolerance of Vicia faba plants under salinity stress. African Journal of Biotechnology, 4(3), 210. https://doi.org/10.5897/AJB2005.000-3041
29. Raymond, J., Rakariyatham, N., & Azanza, J.L. (1993). Purification and some properties of polyphenoloxidase from sunflower seeds. Phytochemistry, 34(4), 927-931. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)90689-7
30. Ritchie, S.W., Nguyen, H.T., & Holaday, A.S. (1990). Leaf water content and gas‐exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance.Crop Science, 30(1), 105-111. https://doi.org/10.2135/cropsci1990.0011183X003000010025x
31. Sánchez-Blanco, M.J., Ferrández, T., Morales, M.A., Morte, A., & Alarcón, J.J. (2004). Variations in water status, gas exchange, and growth in Rosmarinus officinalis plants infected with Glomus deserticola under drought conditions. Journal of Plant Physiology, 161(6), 675-682. https://doi.org/10.1078/0176-1617-01191
32. Singh, S.K., Sharma, H. C., Goswami, A.M., Datta, S.P., & Singh, S.P. (2000). In vitro growth and leaf composition of grapevine cultivars as affected by sodium chloride. Biologia Plantarum, 43, 283-286. https://doi.org/10.1023/A:1002720714781
33. Tajmir Riahi, R., Etemadi, N.A., Morteza Nejad, F., & Sadeghi, I. (2014). Tolerance to salinity tolerance of native species of desert wheat grass. Journal of Plant Process and Function, 7, 114-105. (In Persian)
34. Tian, C.Y., Feng, G., Li, X.L., & Zhang, F.S. (2004). Different effects of Arbuscular mycorrhizal fungal isolates from saline or non-saline soil on salinity tolerance of plants. Applied Soil Ecology, 26(2), 143-148. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2003.10.010
35. Tuteja, N. (2007). Mechanisms of high salinity tolerance in plants. Methods in Enzymology, 428, 419-438. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(07)28024-3
36. Zandavalli, R.B., Dillenburg, L.R., & de Souza, P.V.D. (2004). Growth responses of Araucaria angustifolia (Araucariaceae) to inoculation with the mycorrhizal fungus Glomus clarum. Applied Soil Ecology, 25(3), 245-255. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2003.09.009
37. Zhang, Z., Zhang, J., Xu, G., Zhou, L., & Li, Y. (2019). Arbuscular mycorrhizal fungi improve the growth and drought tolerance of Zenia insignis seedlings under drought stress. New Forests, 50(4), 593-604. https://doi.org/10.1007/s11056-018-9681-1