نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

برای کنترل علف‌های هرز در مزارع صیفی‌جات از علف‌کش‌های مختلف و به‌ویژه متری‌بوزین استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند اثرات نامطلوبی را روی خود محصول به جای بگذارند. به‌منظور ارزیابی تأثیرات همزیستی میکوریزی بر سمیت علف‌کش متری بوزین در گیاه کدوی خورشتی، آزمایش به صورت طرح کاملاً تصادفی با 4 سطح غلظت این علف‌کش (صفر، 002/0، 005/0 و 02/0 گرم بر لیتر) و با دو تیمار میکوریز آربوسکولار Glomus etunicatum و غیرمیکوریزی در 3 تکرار انجام شد. افزایش غلظت متری­بوزین باعث کاهش وزن خشک، رنگیزه­های فتوسنتزی (شامل کلروفیل a وb)، پروتئین کل و مقدار قندهای محلول در ریشه و اندام هوایی گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریزی در غلظت های بالا شد که این کاهش در گیاهان میکوریزی کمتر از گیاهان شاهد بود. همچنین، با افزایش غلظت علف­کش مقدار پرولین در گیاهان میکوریزی و شاهد نیز افزایش یافت؛ اما این افزایش در گیاهان میکوریزی بالاتر بود. نتایج به طور کلی نمایانگر بهبود شرایط فیزیولوژیک گیاهان کدو تحت سمیت متری­بوزین در اثر همزیستی میکوریزی با قارچ فوق می­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effects of arbuscular mycorrhizal fungus Glomus etunicatum on growth and some physiological parameters of squash plants under herbicide metribuzin toxicity

چکیده [English]

Different herbicides especially Metribuzin are used to control of weeds in vegetable farms throughout the world. Such chemicals may have some adverse effects on the crop. In order to evaluation of alleviating effects of arbuscular mycorrhizal colonization on toxicity due to herbicide Metribuzin, a study was performed using squash plants and Glomus etunicatum fungus. The experiment included two factors: mycorrhizal (M) and non-mycorrhizal (NM) squash plants and four levels of the herbicide concentrations (0, 0.002, 0.005 and 0.02 gL-1) in 3 replicates.  In this study, dry weight, photosynthetic pigments content (including chlorophylls a and b), total protein and sugars content of shoots and roots of M and NM plants were reduced with increase in metribuzin concentration. This reduction was less obvious in M plants in comparison with NM ones. Also, proline content wasraised in M and NM plants but this increase in mycorrhizal plants was higher than non-mycorrhizal ones. Overall, the obtained results may indicate improvement of physiological status of squash plants due to arbuscular mycorrizal colonization by G.etunicatum against Metribuzin toxicity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arbuscular Mycorrhiza
  • Total sugars
  • Chlorophyll
  • Metribuzin
  • Squash

تأثیر قارچ میکوریز آربوسکولار Glomus etunicatum بر روی رشد و برخی پارامترهای فیزیولوژیک در گیاه کدوی خورشتی تحت سمیت علف­کش متری بوزین

نسرین اسمعیل نژاد خیاوی و جلیل خارا*

ارومیه، دانشگاه ارومیه، دانشکده علوم، گروه زیست‌شناسی

تاریخ دریافت: 19/4/90               تاریخ پذیرش: 8/5/91

چکیده

برای کنترل علف‌های هرز در مزارع صیفی‌جات از علف‌کش‌های مختلف و به‌ویژه متری‌بوزین استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند اثرات نامطلوبی را روی خود محصول به جای بگذارند. به‌منظور ارزیابی تأثیرات همزیستی میکوریزی بر سمیت علف‌کش متری بوزین در گیاه کدوی خورشتی، آزمایش به صورت طرح کاملاً تصادفی با 4 سطح غلظت این علف‌کش (صفر، 002/0، 005/0 و 02/0 گرم بر لیتر) و با دو تیمار میکوریز آربوسکولار Glomus etunicatum و غیرمیکوریزی در 3 تکرار انجام شد. افزایش غلظت متری­بوزین باعث کاهش وزن خشک، رنگیزه­های فتوسنتزی (شامل کلروفیل a وb)، پروتئین کل و مقدار قندهای محلول در ریشه و اندام هوایی گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریزی در غلظت های بالا شد که این کاهش در گیاهان میکوریزی کمتر از گیاهان شاهد بود. همچنین، با افزایش غلظت علف­کش مقدار پرولین در گیاهان میکوریزی و شاهد نیز افزایش یافت؛ اما این افزایش در گیاهان میکوریزی بالاتر بود. نتایج به طور کلی نمایانگر بهبود شرایط فیزیولوژیک گیاهان کدو تحت سمیت متری­بوزین در اثر همزیستی میکوریزی با قارچ فوق می­باشد.

واژه‌های کلیدی: میکوریز، قند کل، کلروفیل، متری‌بوزین، کدوی خورشتی

* نویسنده مسئول، تلفن: 09144414713 ، پست‌الکترونیکی: j.khara@urmia.ac.ir 

مقدمه

 

متری‌بوزین متعلق به علف‌کش‌های گروه شیمیایی تریازین می باشد که باعث مهار فتوسنتز شده و در زنجیره‌ی انتقال الکترون اختلال ایجاد می‌کند (1). غلظت‌های بالای علف‌کش در خاک، تأثیر نامساعدی بر فرایندهای میکروبیولوژیک دارد. از آن برای کنترل گندمیان یکساله و علف‌های هرز پهن­برگ استفاده می­شود. مزیت علف­کش فوق این است که هم قبل از جوانه‌زنی و هم بعد از آن می­تواند مورد استفاده قرار گیرد. از آن در مزارع سیب زمینی، گوجه فرنگی، سویا و ... استفاده می‌شود (13). در بیشتر شرایط محیطی، علف‌کش متری‌بوزین ابتدا از طریق ریشه جذب شده و به سمت برگ‌ها حرکت می‌کند و در نتیجه برگ‌ها آسیب‌های حاصل از متری‌بوزین را تجربه می‌کنند. نشان داده شده است که متری بوزین به طور جدی بر روی فتوسنتز تأثیر منفی می‌گذارد و از طرف دیگر میزان جذب گاز کربنیک را کاهش داده و منجر به تولید گونه‌های فعال اکسیژن می‌شود (7).

قارچ های میکوریز موجوداتی هستند که ارتباط مستقیمی بین خاک و ریشه ایجاد می‌کنند. اجتماعات میکوریز آربوسکولار، اجزای مکمل و عملکردی ریشه های گیاهان می‌باشند و به طور گسترده به عنوان افزاینده‌های رشد گیاهان در مناطق آلوده با علف‌کش‌ها شناخته شده‌اند(14). این قارچ ها بر ریشه های گیاهان در حال رشد در خاک های آلوده با علف‌کش‌ها موجود بوده و نقش مهمی در تحمل سمیت و انباشتگی علف‌کش‌ها ایفا می کنند. میزان سمیت علف‌کش‌ها در خاک بستگی به میزان دسترسی گیاهان به این ترکیبات دارد که به صورت توانایی گیاه برای انتقال آنها از بخش خاک به داخل سیستم موجود زنده تعریف می‌شود. چنین تصور می‌شود که اثر میکوریز بر تغذیه‌ی گیاهی در مورد عناصر موجود در اطراف ریشه‌های گیاه ازجمله فسفات بیشتر قابل توجه باشد (2). مسمومیت با علف‌کش‌ها،‌ تنش اکسیداتیو را القا می‌کند؛ زیرا آنها در برخی سازوکارهای تولید کننده گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) عمل می‌کنند. واسطه های ROS معمولاً از تحریک O2 به منظور تشکیل سینگلت(O2)، به شکل پراکسید هیدروژن (H2O2) یا یک رادیکال هیدروکسی (OH) ایجاد می‌شوند. این رادیکال‌ها به‌طور موقت در موجودات هوازی موجودند؛ زیرا آنها در طی فرایندهای متابولیک طبیعی از قبیل تنفس و فتوسنتز نیز در سلول‌های گیاهی تولید می‌شوند. تعدادی از آنها ممکن است به‌عنوان مولکول‌های علامت‌ده مهم عمل کنند که بیان ژن را تغییر می‌دهند و فعالیت پروتئین‌های دفاعی ویژه ای را تعدیل می‌کنند. با وجود این، تمام ROSها می‌توانند در غلظت‌های بالا برای موجودات زیانبار باشند. ROSها می‌توانند پروتئین‌ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک را اکسید کنند که این امر اغلب سبب تغییراتی در ساختار یاخته‌ای و جهش می‌شود(4).

کدوی خورشتی ازجمله صیفی‌جات پرمصرف در ایران است که در نقاط مختلف کشور بطور گسترده‌ای کشت می شود. در طی تولید آن علف‌کش‌های متنوع و به خصوص متری‌بوزین مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به موارد فوق، توجه و مطالعه بر روی روش‌های ایجاد مقاومت به این علف‌کش ضروری به نظر می‌رسد. 

مواد و روشها

آزمایش‌ها به‌صورت طرح کاملاً تصادفی و با استفاده از 4 غلظت متری بوزین (صفر، 002/0، 005/0 و 02/0 گرم بر لیتر) و در حضور و غیاب قارچ میکوریز (Glomus etunicatum) در چهار تکرار انجام شد. دانه های کدو با محلول هیپوکلریت سدیم (10 درصد) ضدعفونی شده و در گلدان‌های سترون کشت شدند. هر گلدان‌ با ماسه‌ی ضدعفونی شده همراه با 50 گرم مایه‌ی تلقیح پر شد. به گلدان‌های میکوریزی، مایه‌ی تلقیح سالم و فعال و به گلدان‌های شاهد، مایه‌ی تلقیح سترون شده افزوده شد. گلدان‌های حاوی بذر آبیاری شده و در اتاقک رشد با دمای روزانه 30 و دمای شبانه 18 درجه، دوره نوری 16 ساعته (با نوری به شدت 75 mEm-2s-1) و رطوبت نسبی 70 تا 80 درصد رشد کردند. در طول دوره‌ی رشد 45 روزه، در گلدان های حاوی قارچ های میکوریز مقدار فسفر محلول غذایی برای ترغیب همزیستی نصف شد. در پایان دوره‌ رشد اندام هوایی و ریشه‌ی گیاهان از هم جدا و بررسی‌های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک بر روی آنها انجام شد. گیاهان به مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه‌ی سانتی‌گراد آون قرار گرفتند. پس از خشک شدن کامل نمونه‌ها، با توزین مجدد وزن خشک به‌دست آمد.

استخراج کلروفیل از برگ با کمک استون 80 درصد و به روش لیختن‌تالرو ولبورن انجام شد(11). همچنین، اندازه‌گیری قندهای محلول با استفاده از روش فنل سولفوریک و براساس هیدرولیز اسیدی قندهای محلول با ایجاد ترکیب فورفورال و تشکیل کمپلکس رنگی با فنل انجام شد(6). اندازه‌گیری پروتئین کل نیز به روش فولن لوری انجام گردید(12). این روش براساس هیدرولیز پروتئین‌ها و آزاد شدن اسیدهای آمینه‌ی موجود در ساختمان پروتئین هاست که با معرف فولن کمپلکس‌های رنگی ایجاد می‌کنند. در نهایت، شدت رنگ به‌وسیله اسپکتروفتومتر و در طول موج 660 نانومتر اندازه‌گیری شد.

میزان پرولین آزاد در ریشه­ها و اندام هوایی نمونه­های شاهد و تیمار طبق روش بیتس و همکاران (1973) اندازه گیری شد (5). بافت خشک ریشه­ و اندام هوایی به میزان 04/0 گرم با 15 میلی‌لیتر اسید سولفوسالیسیلیک 3% ساییده شد و به مدت 72 ساعت در دمای 4 درجه‌ی یخچال قرار گرفت تا اسید آمینۀ پرولین آزاد شود. بعد مخلوط همگن شده به مدت 20 دقیقه با نیروی g3000 سانتریفوژ شد. محلول رویی با 2 میلی‌لیتر اسید استیک گلاسیال و 2 میلی‌لیتر شناساگر نین‌هیدرین (حاوی 20 میلی‌لیتر اسیدفسفریک 6 مولار، 30 میلی‌لیتر اسیداستیک گلاسیال و 25/1 گرم نین‌هیدرین) مخلوط شد و به مدت یک ساعت در بن‌­ماری در حال جوش قرار گرفت. لوله­های آزمایش بعد از خروج از بن­ماری در آب یخ قرار گرفتند و بعد 4 میلی­لیتر تولوئن به هر لوله اضافه و به هم زده شد تا دو فاز جداگانه ایجاد گردد. سپس، میزان جذب در520 نانومتر با اسپکتروفتومتر فرابنفش و مرئی (WPA مدل S2100) اندازه­گیری شد و محتوای پرولین بر حسب میلی‌گرم بر گرم وزن خشک تعیین شد.

طرح آزمایش با طرح کاملاً تصادفی و با 3 تکرار برای هر تیمار به‌کار گرفته شد. کلیه محاسبات با استفاده از آزمون دانکن (آنالیز واریانس یک طرفه) و نرم افزار 17SPSS version  و رسم نمودارها با استفاده از نرم‌افزار Excel انجام شد.

نتایج

سمیت متری بوزین در گیاهان کدو به شکل زرد شدگی و بافت مردگی ظاهر می­شود. این علائم به شکل سوختگی در حاشیه‌ی برگ‌ها هم در گیاهان میکوریزی و هم در گیاهان غیرمیکوریزی مشاهده شد که با افزایش غلظت علف­کش بر شدت تأثیر و تعداد برگ‌هایی که دارای علائم فوق بودند اضافه شد.

با مقایسه‌ی داده­های حاصل از آنالیز آماری در مورد وزن خشک ریشه­ها، مشاهده می­شود که با اثر دادن سمیت علف­کش متری­بوزین هم در گیاهان میکوریزی و هم در گیاهان غیرمیکوریزی، وزن خشک ریشه­ها کاهش می­یابد؛ ولی در حالت کلی گیاهان میکوریزی از وزن خشک بیشتری نسبت به گیاهان شاهد برخوردار بودند. مقایسه‌ی داده­های حاصل از آنالیز آماری در مورد وزن خشک اندام هوایی نشان داد که وزن خشک این اندام همراه با افزایش غلظت متری­بوزین کاهش می­یابد ولی در حالت کلی این کاهش در گیاهان میکوریزی کمی کمتر از گیاهان غیرمیکوریزی بود. بررسی آماری نشان داد که بین گیاهان شاهد و گیاهان کدوی آغشته شده با میکوریز اختلاف معنی­داری (05/0P≤) وجود دارد(جدول1).

 

جدول1- وزن خشک ریشه و اندام هوایی گیاهان کدوی خورشتی میکوریزی و غیرمیکوریزی تحت تأثیر غلظت‌های مختلف علف‌کش متری‌بوزین (داده‌ها نمایانگر میانگین ± انحراف معیار هستند و حروف یکسان هر ستون نمایانگر عدم تفاوت معنی‌دار است).

غلظت علف‌کش

(گرم در لیتر)

وزن خشک ریشه (میلی‌گرم) 

وزن خشک اندام هوایی (میلی‌گرم) 

غیرمیکوریزی

میکوریزی

غیرمیکوریزی

میکوریزی

شاهد (0)

a3/3 ± 603

a4/5 ± 621

a6/6 ±  753

a57 ± 7200

0002/0 

b8/8 ± 573

b3/5 ±592

b3/3 ± 596

b46 ± 6047

0005/0

c3/3 ± 453

c9/2 ± 475

c8/8 ± 466

c88 ± 5167

002/0

c3/3 ± 433

d4/3 ± 454

d7/5 ± 322

d57 ± 2100

 

 

مقدار قندهای محلول کل هم ریشه و هم اندام هوایی همراه با افزایش سمیت علف­کش متری­بوزین در حالت کلی کاهش می­یابد. البته بررسی داده­های مربوط به مقدار قندهای محلول کل ریشه و اندام هوایی نشان داد که گیاهان میکوریزی از قند محلول بیشتری نسبت به شاهد برخوردارند. آنالیز آماری داده­های مربوط به قندهای محلول کل ریشه­ها و اندام هوایی نشان می­دهد که گیاهان کدوی تیمار شده با قارچ میکوریز اختلاف معنی‌داری (05/0P≤) با هم دارند (شکل 1).

 

شکل1- تأثیر غلظت‌های متفاوت متری بوزین بر مقدار قندهای محلول کل در ریشه (الف) و اندام هوایی (ب) گیاهان کدوی خورشتی غیر میکوریزی و میکوریزی (داده‌های میانگین سه تکرار± انحراف معیار هستند)

 

آنالیز آماری داده­ها، هم در اندام هوایی و هم در ریشه­های گیاهان غیرمیکوریزی و میکوریزی کاهش میزان پروتئین کل را در غلظت‌های متفاوت متری­بوزین نشان می­دهد. بررسی داده‌های مربوط به پروتئین کل در ریشه و اندام هوایی نشان می­دهد که بین گیاهان شاهد و گیاهان میکوریزی شده اختلاف معنی­‌داری (05/0P≤) وجود دارد (شکل 2).

 

 

شکل2- تأثیر غلظت‌های متفاوت متری‌بوزین بر مقدار پروتئین کل ریشه (الف) و اندام هوایی (ب) گیاهان کدوی خورشتی غیر میکوریزی و میکوریزی (داده‌های میانگین سه تکرار± انحراف معیار هستند).

 

افزایش میزان پرولین ریشه و اندام‌هوایی تحت تأثیر سمیت علف­کش متری­بوزین مشاهده شد. گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریز، از مقدار پرولین کمتری نسبت به گیاهان غیرمیکوریزی برخوردار بودند. بررسی آماری داده­های مربوط به مقدار پرولین، اختلاف معنی­داری (05/0P≤) را بین گیاهان شاهد و گیاهان همزیست نشان داد (شکل 3).

 

 

شکل3- تأثیر غلظت‌های متفاوت متری‌بوزین بر میزان پرولین ریشه (الف) و اندام هوایی (ب) گیاهان کدوی خورشتی غیرمیکوریزی و میکوریزی (داده‌های میانگین سه تکرار± انحراف معیار هستند).

 

همراه با تشدید سمیت متری­بوزین، میزان کلروفیل‌های  aو b هم در گیاهان شاهد و هم در گیاهان همزیست شده با قارچ کاهش یافت. ولی در کل، میزان کلروفیل در گیاهان تلقیح شده بالاتر از میزان آن در گیاهان غیرمیکوریزی بود.

 

 

 

شکل4- تأثیر غلظت‌های متفاوت متری‌‌بوزین بر میزان کلروفیل a (الف) و کلروفیل b (ب) گیاهان کدوی خورشتی غیر میکوریزی و میکوریزی (داده‌های میانگین سه تکرار± انحراف معیار هستند).

 

در مقایسۀ بین گیاهان تلقیح یافته با قارچ میکوریز و گیاهان شاهد مشاهده شد که گیاهان میکوریزی اختلاف معنی داری(05/0 P≤) با شاهد نشان می­دهند (شکل‌ 4).

بحث

همانطور‌که قبلاً ذکر شد، هم در گیاهان تلقیح شده و هم در گیاهان غیرمیکوریزی، در نتیجۀ سمیت متری­بوزین و همراه با افزایش غلظت علف­کش، وزن خشک هر دو اندام کاهش یافت. متری­بوزین باعث اختلال در ساخت پروتئین و به دنبال آن باعث کاهش یا مهار ساخت مواد اولیه ضروری برای ساخت آنزیم‌ها یا کوآنزیم­ها می­شود. هوانگ و همکاران (2007) گزارش کرده­اند که کاهش وزن در ریشه و اندام هوایی گیاه ذرت، تحت سمیت متری‌بوزین، به‌دلیل کاهش فتوسنتز و به دنبال آن اختلال در انباشتگی کربوهیدرات‌هاست (9). این کاهش رشد ممکن است ناشی از تأثیر مستقیم آترازین‌ها بر روی آغشتگی با قارچ میکوریز آربوسکولار و جذب و انتقال مواد غذایی باشد. متری­بوزین باعث اختلال در زنجیره‌ی انتقال الکترون بین پذیرنده­های PSII و اختلال در عمل روبیسکو می­شود، از این‌رو باعث کاهش جذب گازکربنیک و در نهایت کاهش فتوسنتز و زی‌تودۀ اندام هوایی می‌گردد (15). از آن‌جاکه در مجموع گیاهان میکوریزی نسبت به گیاهان غیرمیکوریزی از وزن خشک بیشتری برخوردارند، تأثیرات مثبت میکوریزی شدن را می­توان به جذب عناصر ضروری بخصوص فسفر و پتاسیم توسط قارچ میکوریز نسبت داد. آغشتگی گیاهان کدو با قارچ میکوریز آربوسکولار، در مجموع باعث افزایش زی‌تودۀ اندام هوایی و ریشه در مقایسه با گیاهان غیرمیکوریزی گردید. رجون و همکاران (1997) نشان داده‌اند که وزن خشک گیاه گندم همزیست با قارچ میکوریز Glomus deserticola بیشتر از گیاهان غیرمیکوریزی بوده است (17). این تأثیر قارچ میکوریز احتمالاً به افزایش فسفر در این گیاهان مربوط می­شود. در بررسی حاضر، میزان قندهای محلول در گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریزی کاهش یافت که این کاهش در گیاهان غیرمیکوریزی نسبت به میکوریزی به طور معنی­داری شدیدتر بود. کاهش میزان قند می­تواند به دلیل کاهش میزان فتوسنتز تحت سمیت علف­کش متری­بوزین باشد (15). بنابراین با کاهش فتوسنتز و اسمیلاسیون کربن محتوای قندهای محلول در گیاه کاهش می­یابد. فتکه (1979) نشان داد که میزان قندهای محلول در گیاه سویا تحت سمیت علف­کش متری‌بوزین کاهش می­یابد (7). البته گیاهان میکوریزی از محتوای قندهای محلول بیشتری نسبت به گیاهان فاقد قارچ میکوریز برخوردار بودند. برهم‌کنش همزیستی در اجتماعات میکوریزی، براساس تبادل کربوهیدرات‌ها و موادغذایی معدنی بین گیاهان و قارچ‌ها می­باشد. فسفر نقش مهمی را در شکستن کربوهیدرات‌ها و ساخت پلی ساکاریدها ایفا می­کند. از سوی دیگر، قارچ­های میکوریز در جذب فسفر مؤثر می­باشند. اهمیت فسفر در انتقال انرژی در طی فتوسنتز از مدت‌ها پیش شناخته شده است؛ بنابراین قارچ­های میکوریز می‌توانند محرکی برای افزایش فعالیت فتوسنتزی ­باشند (6). دلیل دیگر برای تأثیر این قارچ‌ها در افزایش محتوای قندهای محلول، افزایش مقدار هورمون‌های سیتوکنین و جیبرلین در گیاهان میکوریزی است (15و 3). افزایش در میزان این هورمون‌ها به‌ویژه سیتوکنین می‌تواند با انتقال یون‌های مؤثر در باز شدن روزنه­ها و تنظیم سطح کلروفیل، موجب بالارفتن سرعت فتوسنتز و در نهایت افزایش محتوای کربوهیدرات‌ها در گیاهان شود. حسنین و همکاران (1994) گزارش کرده‌اند که کاهش محتوای پروتئین کل ریشه در اثر غلظت‌های بالای علف­کش متری­بوزین، به دلیل کاهش پروتئین­سازی از طریق افزایش فعالیت آنزیم پروتئاز بوده است (8). همچنین، نعمت‌الله و همکاران (2008) گزارش نموده‌اند که کاهش محتوای پروتئین کل ریشه تحت سمیت شدید متری‌بوزین در گیاه ذرت می‌تواند به دلیل کاهش ساخت پروتئین و همچنین کاهش فعالیت آنزیم‌های گلوتامات سنتتاز (GS) و گلوتامین اُکسوگلوتارات آمینوترانسفراز (GOGAT) باشد (15). در مواردی که گیاهان میکوریزی از محتوای پروتئین بیشتری برخوردارند، مطابق نتایج سوبرامانیان و همکاران (1998) می ­توان بیان کرد که همزیستی با این قارچ‌ها به گیاه میزبان کمک می­کند تا غلظت بالایی از پروتئین را در اندام­ هوایی و ریشه خود حفظ کند (19). مطالعات نشان می­دهد که جذب نیتروژن در گیاهان میکوریزی افزایش می­یابد که این می­تواند یکی از عوامل افزایش پروتئین­های محلول در این گیاهان باشد (16).

اندازه­گیری محتوای پرولین نشان داد که تیمار متری‌بوزین باعث افزایش این شاخص در گیاهان کدوی میکوریزی و غیرمیکوریزی می‌شود. نعمت‌الله و همکاران (2008) گزارش کرده‌اند که تیمار متری­بوزین از علف­کش­های خانواده‌ی تریازین باعث افزایش محتوای هیدروکسی پرولین در دیواره سلولی گیاه ذرت می‌شود (15). در این بررسی، افزایش بارزی در مقدار اسیدهای آمینه‌ی تریپتوفان، تیروزین، فنیل آلانین و گلوتامیک اسید در ریشه و برگ‌های گیاه ذرت مشاهده شده است. گلوتامیک اسید، اولین اسید آمینه­ایست که در فرایند آمیناسیون تشکیل می­شود و می­تواند پیش ماده‌ی تولید اسیدهای آمینه دیگر ازجمله پرولین و آرژینین باشد. سنتز پرولین و انباشتگی آن در گیاهان در نتیجه تنش­های محیطی ممکن است به علت تحریک ساخت پرولین از گلوتامات با حذف اثر کاهشی مهار پس‌خور و کاهش در اکسیداسیون پرولین باشد که سبب کاهش ورود آن به ساختار پروتئین­ها می­شود (4). گیاهان میکوریزی از مقدار پرولین کمتری نسبت به گیاهان غیرمیکوریزی برخوردار بودند؛ از این‌رو احتمال می­رود آغشتگی میکوریزی نقش مهمی در تحمل سمیت علف­کش در گیاه کدو ایفا ­کند. از طرفی، این علف‌کش باعث القای کمبود آهن در گیاه می­شود و از آنجاکه این عنصر در ساخت پروتئین­ها دخالت دارد، در شرایط کمبود آهن تعداد ریبوزوم­ها کاهش و غلظت اسیدهای آمینه برگ افزایش می­یابد (18).

متری­بوزین در پذیرنده­های الکترونی PSII انتقال الکترون را مختل می­کند، پس جذب گاز کربنیک را کاهش داده، و سبب تولید گونه‌های فعال اکسیژن و تولید تنش اکسیداتیو در گیاه شده و فتوسنتز را کاهش می­دهد (15).

از سوی دیگر در مطالعه‌ حاضر میزان کلروفیل a و b همراه با افزایش غلظت علف­کش متری­بوزین در محلول آزمایشی، در گیاهان تلقیح شده و گیاهان غیرمیکوریزی کاهش ­یافت. ولی در کل، گیاهان میکوریزی از محتوای رنگیره‌ی فتوسنتزی بیشتری نسبت به گیاهان شاهد برخوردار بودند. کاپور و همکاران (2008) بهبود فتوسنتز در گیاهان همزیست با قارچ میکوریز را نسبت به گیاهان غیرمیکوریزی نشان داده‌اند (10). سازوکار این اثر بهبود جذب فسفر است. همچنین، آنها بالا بودن غلظت کلروفیل b در گیاهان میکوریزی نسبت به غیرمیکوریزی را گزارش کرده­اند. فتکه (1979) نشان داد که محتوای کلروفیل a و b گیاهان سویا تحت تیمار متری­بوزین کاهش می­یابد. این می‌تواند ناشی از کاهش فعالیت فتوسنتزی و در نتیجه کاهش جذب گاز کربنیک در گیاهان متأثر از علف­کش باشد (7).

با توجه به موارد فوق در مجموع به نظر می‌رسد که همزیستی میکوریزی با قارچ Glomus etunicatum می‌تواند به طور نسبی گیاهان کدو را تا حدودی در مقابل اثرات سمیت ناشی از علف‌کش متری‌بوزین مقاوم‌تر سازد.

سپاسگزاری

نویسندگان بدین‌وسیله از خانم‌ها مهندس رؤیا ذوالفقاریان و مهندس شفیقی به دلیل تأمین بذر استاندارد کدو تشکر می‌کنند.  

1- پیوست غلامعلی(1384). سبزی‌کاری. چاپ سوم، انتشارات دانشگاه گیلان، 379-371.

2-خلیقی جمال­آباد، اعظم و خارا، جلیل (1387). تأثیر قارچ میکوریزای آربوسکولار Glomus intraradices بر روی تنش اکسیداتیو و برخی پارامترهای رشدی و فیزیولوژی در گیاه گندم رقم آذر 2 تحت سمیت کادمیوم. مجله زیست شناسی ایران ( جلد 21، شماره 5، زمستان 1387).

 

3. Allen M.F., Moore T.S., Christensen M. 1982. Phytohormone changes in Bouteloua gracilis infected by vesicular-arbuscular mycorrhiza. II Altered levels of gibberellin-like substances and abscisic acid in the host plant. Canadian Journal of Botany. 60: 468-471.

4. Amutha R., Muthalaksmi S., Baby Rani, W. Indira, K., Mareeswari P. 2007.Studies on biochemical basis of heat tolerance in sunflower (Helianthus annus L.).Research Journal of Agriculture and Biological Sciences. 3(4): 234-238.

5. Bates L.S., Waldren R.P., TeareI.D. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.

6. Dubios M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Roberts P.A., Smith F. 1956.Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Annals of Chemistry. 28: 350-356.

7. Fedtke C., 1979. Physiological responses of soybean (Glycine max) plants to metribuzin. Weed Science. 27(2): 192-195.

8. Hasaneen M.N.A., El-Saht H.M., Bassyoni F.M. 1994. Growth, carbohydrates and associated invertase and amylase activities in castor bean and maize as affected by metribuzin and NaCl. Biologia Plantarum. 36(3): 451-459.

9. Huang H., Zhang Sh., Shan X.Q., Chen B.D., Zhu Y.G., Bell J.N.B. 2007. Effects of arbuscular mycorrhizal fungus (Glomus caledonium) on the accumulation and metabolism of atrazine in maize (Zea mays L.) and atrazine dissipation in soil. Environmental Pollution. 146: 452-457.

10. Kapoor R., Sharma D., Bhatnagar A.K. 2008. Arbuscularmycorrhizae in micropropagation systems and their potential application. Scientia Horticulturate. 116: 227-239.

11. Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. 1985. Determination of total carotenoids and chlorophyll a and b of leaf in different solvents. Biochemical Society Transactions. 11: 591-592.

12. Lowry O.H., Rosebrough N.S., Farr A.L. and Randall R.J. 1951. Protein measurement with the Folin-phenol reagent. Journal of Biological Chemistry. 193: 265-75.

13. Majumdar K., Singh N. 2007. Effect of soil amendments on sorption and mobility of metribuzin in soil. Chemosphere, 66: 630-637.

14. Navarro A., Sanchez-Blanco M.J., Morte A., Banon S. 2009. The influence of mycorrhizal inoculation and paclobutrazol on water and nutritional status of Arbutus unedo L., Environmental and Experimental Botany. 66: 362-371.

15. Nemat-Alla M.M., Badawi A.M., Hassan N.M., El-Bastawisy Z.M., Badran E.G. 2008. Effect of metribuzin, butachlor and chlorimuron-ethyl on amino acid and protein formation in wheat and maize seedlings. Pesticide Biochemistry and Physiology. 90: 8-18.

16. Nemec S., Meredith F.I. 1981. Amino acid content of leaves in mycorrhizal and non-mycorrhizal citrus rootstocks. Annals of Botany. 47: 351-358.

17. Rejon A., Garcia-Romera I., Ocampo J.A., Bethlenfalvay G.J. 1997. Mycorrhizal fungi influence competition in a wheat-ryegrass association treated with the herbicide diclofop. Applied Soil Ecology. 7: 51-57.

18. Saladin G., Magne C., Clement C. 2003. Stress reactions in Vitisvinifera L. following soil application of the herbicide flumioxazin. Chemosphere. 53: 199-206.

19. Subramanian K.S., Chare C. 1998. Arbuscular mycorrhizae and nitrogen assimilation in maize after drought and recovery. Physiologia Plantarum. 102: 285-296.