اثر قارچ Piriformospora indica بر رنگيزه هاي فتوسنتزي و كاركرد سيستم آنتي اكسيداني استويا تحت تنش شوري و خشكي

The effect of Piriformospora indica fungi on photosynthetic pigments and the function of antioxidant system in stevia under drought and salt stresses

به منظور بررسي اثر همزيستي قارچ Piriformospora indica بر سيستم آنتي اكسيداني و رنگيزه هاي فتوسنتزي گياه دارويي استويا (Stevia rebaudiana Bertoni) تحت تنش شوري و خشكي، آزمايشي درونشيشه اي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي و در سه تكرار انجام شد. تيمارهاي آزمايشي شامل سه سطح پتانسيل اسمزي (صفر، 5- و 10- بار)، سه منبع اسمزي شامل NaCl (Na)، مانيتول (M) و NaCl+ مانيتول (Na+M) و تيمار همزيستي قارچي در دو سطح عدم تلقيح و تلقيح قارچ P. indica بود. نتايج نشان داد كه در مجموع، در بين منابع اسمزي مورد مطالعه تنش شوري ناشي از NaCl بيشترين اثر بازدارندگي را بر رنگيزه هاي فتوسنتزي استويا داشت. از طرفي، با افزايش غلظت مانيتول فعاليت آنزيم هاي كاتالاز و سوپراكسيدديسموتاز در گياهان همزيست نشده افزايش نشان داد. در شرايط بدون تنش (سطح اسمزي صفر)، قارچ P. indica سبب بهبود قابلتوجه رنگيزه هاي فتوسنتزي شامل كلروفيل a، b، كل و كاروتنوئيد شد. همچنين، ميزان كلروفيل b و b+ aدر سطح اسمزي 5- بار ناشي از تنش همزمان شوري و خشكي (Na+M)، در گياهچه هاي همزيست شده نسبت به شاهد به ترتيب حدود 41 و 57 درصد افزايش يافت. از سوي ديگر، همزيستي قارچي سبب افزايش فعاليت بيشتر آنزيم هاي آنتياكسيداني نسبت به شرايط عدم تلقيح شد. بر اين اساس، در سطح اسمزي 5- بار، در تنش شوري و تركيب شوري و خشكي (Na+M) فعاليت آنزيم سوپراكسيدديسموتاز بهترتيب 62 و 185 درصد نسبت به شاهد بيشتر شد. در مجموع، نتايج بيانگر اثر مثبت قارچ P. indica در افزايش تحمل به تنش، به ويژه تنش همزمان خشكي و شوري بود.

In order to evaluate the effect of Piriformospora indica fungi inoculation on antioxidant systems and photosynthetic pigments of stevia medicinal plant under salt and drought stresses, an in vitro experiment was conducted. Experiment arranged in factorial based on completely randomized design with three replicates. Treatments were three levels of osmotic potential (0, -5, and -10 bar), three osmotic sources including NaCl (Na), Mannitol (M) and NaCl+Mannitol (N+M) and two levels of fungi inoculation (uninoculated control and inoculation with P. indica). Results showed that among the mentioned osmotic sources, NaCl had the most inhibitory effect on photosynthetic pigments of stevia. When M concentration increased in uninoculated plants, the enzymes activitiy such as catalase and superoxide dismotase increased too. In non-stress conditions P. indica improved photosynthetic pigments including chlorophyll a, b, a+b and carotenoids. Also, inoculation of stevia plantlets with P. indica at osmotic level of -5 bar caused by M+Na markedly improved chlorophyll b and a+b up to 41 and 57%, respectively as compared to the uninoculated control. Fungi inoculation also improved activity of antioxidant enzymes as compared to uninoculated control. Where Na and M+Na was applied to cause -5 bar of osmotic level, superoxide dismutase activity increased by 62 and 185%, respectively as compared to the control. In conclusion, results showed a positive effect of P. indica on stevia tolerance to both salinity and drought stresses.