نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سمیه محمدی ¹
• الهه وطن خواه ²
• ستاره امانی فر ³
• زهره طغرانگار ⁴

¹ گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

² گروه زیست شناسی، دانشکده علوم ، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

³ گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

⁴ گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

رابطه همزیستی بین قارچ‌‌های میکوریز آربوسکولار و ریشه‌ی گیاهان عالی، یک نقش مهمی را در تحمل گیاهان به تنش آبی ایفا می‌کند. بنابراین برای بررسی اثر هم‌زیستی میکوریزی بر محتوای آبی و سیستم آنتی‌اکسیدان گیاه شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra L.) تحت تنش کم‌آبی، آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور شامل (1) تلقیح شده میکوریزی با قارچ Funneliformis mosseae و بدون تلقیح و (2) سطوح کم‌آبی 100% (شاهد)،70% و 50% ظرفیت‌زراعی (FC) اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش کم‌آبی، محتوای نسبی آب برگ و وزن ‌خشک گیاه را کاهش داد و همزیستی میکوریزی موجب بهبود این شاخص‌های رشد گردید. بررسی‌های بیوشیمیایی نیز نشان داد همزیستی میکوریزی به‌طور معنی‌داری محتوای پرولین و مالون دی‌آلدهید در دو سطح تنش و فنل در سطح FC50% را در مقایسه با گیاهان غیرمیکوریزی کاهش داد. محتوای فلاوونوئید گیاهان میکوریزی در سطح FC50% بیشتر از گیاهان غیرمیکوریزی بود. همچنین همزیستی با قارچ F. mosseae، فعالیت‌های آسکوربات پراکسیداز و پلی‌فنل اکسیداز بخش هوایی و زیرزمینی و پراکسیداز بخش هوایی را در تمام سطوح رطوبتی خاک در مقایسه با گیاهان بدون تلقیح به‌طور معنی‌داری کاهش داد. درحالیکه همزیستی میکوریزی منجر به افزایش معنی‌دار فعالیت‌های کاتالاز و پراکسیداز ریشه در سطح FC50% و فعالیت-های سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز بخش هوایی در سطح FC70% شد. به‌طور کلی نتایج نشان‌ داد که همزیستی گیاه شیرین‌بیان با قارچ F. mosseae با بهبود محتوای آبی و تنظیم پاسخ سیستم دفاع آنتی‌اکسیدان آنزیمی و غیرآنزیمی موجب کاهش آثار مضر تنش کم‌آبی گردید.

کلیدواژه‌ها

• آنزیم‌ها و متابولیت‌های آنتی‌اکسیدان
• تنش کم‌آبی
• شیرین‌بیان
• قارچ میکوریز آربوسکولار
• محتوای نسبی آب برگ

موضوعات

• فیزیولوژی

عنوان مقاله [English]

The effect of mycorrhizal symbiosis on the water content and antioxidant system of licorice (Glycyrrhiza glabra L.) under water deficit stress

نویسندگان [English]

• Somayeh Mohammadi ¹
• Elaheh Vatankhah ²
• Setareh Amanifar ³
• Zohreh Toghranegar ⁴

¹ Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Zanjan, Iran

² Department of Biology, Faculty of Science, University of Zanjan

³ Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran

⁴ Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Zanjan, Zanjan, Iran

چکیده [English]

The symbiotic relationship between arbuscular mycorrhizal fungi and the roots of higher plants plays an important role in their tolerance to water stress. To investigate the effect of mycorrhizal symbiosis on water content and antioxidant system of licorice (Glycyrrhiza glabra L.) under water deficit stress, a factorial completely randomized experiment was conducted with two factors: (1) mycorrhizal inoculation with Funneliformis mosseae and without inoculation, and (2) soil moisture levels of 100% (control), 70%, and 50% of field capacity (FC). The results showed that water deficit stress decreased relative leaf water content and plant dry weight and mycorrhizal colonization improved these growth parameters. Biochemical analyses also showed that mycorrhizal symbiosis significantly decreased the contents of proline and malondialdehyde at two stress levels and phenol at FC50% level compared to non-mycorrhizal plants. The flavonoid content of mycorrhizal plants was higher than non-mycorrhizal ones at FC50% level. In addition, F. mosseae symbiosis significantly reduced the activities of ascorbate peroxidase and polyphenol oxidase in shoot and root, and peroxidase in shoot at all moisture levels in comparison with non-colonized plants. Wherease, mycorrhizal symbiosis led to a significant increase in the activities of catalase and peroxidase in root at 50% FC level, and activities of superoxide dismutase and catalase in the shoot at 70% FC level. In general, the results showed that the symbiosis of licorice with F. mosseae mitigated the detrimental effects of water deficit stress by improving plant water content and regulating the response of enzymatic and non-enzymatic antioxidant defense system.

کلیدواژه‌ها [English]

• antioxidant enzymes and metabolites
• water deficit stress
• Licorice
• arbuscular mycorrhizal fungus
• relative leaf water content