تأثير قارچ‌هاي ميكوريزا آربوسكولار بر رشد و شاخص‌هاي بيوشيميايي و عملكرد اسانس Thymus vulgaris L. در شرايط تنش عنصر سنگين سرب

Effects of arbuscular mycorrhizae on growth, biochemical characteristics, and essential oil yield of thyme (Thymus vulgaris L.) under lead heavy metal stress

به‌منظور بررسي اثرات قارچ‌هاي ميكوريز بر خصوصيات رشد، فيزيولوژي و عملكرد اسانس گياه آويشن باغي (Thymus vulgaris L.) در شرايط تنش سرب، يك آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي در سه تكرار در گلخانه پژوهشي دانشگاه محقق اردبيلي در سال 1397 اجرا شد. تيمارهاي آزمايشي شامل سطوح مختلف فلز سنگين سرب (0، 200 و ppm400) و تلقيح با قارچ ميكوريزا (بدون تلقيح، تلقيح با Funneliformis mosseae و Claroideoglomus etunicatum) بودند. نتايج نشان داد كه در مقايسه با شاهد، با افزايش غلظت سرب در خاك ارتفاع گياه (40.56%)، تعداد برگ (36.09)، درصد وزن خشك ساقه (43.50%)، درصد اسانس (40%) و ثبات غشاي سلولي (16.14%) در گياه به‌طور معني‌داري كاهش يافتند در حالي‌كه ميزان پرولين (51.72%) و فعاليت كاتالاز (45%) برگ افزايش يافتند. تلقيح گياه آويشن با قارچ ميكوريزا در افزايش شاخص‌هاي رويشي در حضور عنصر سنگين سرب مؤثر بود به‌طوري كه هر دو گونه قارچ F. mosseae و C. etunicatum تعداد برگ را به‌ترتيب 66.20 و 9.55% نسبت به شاهد افزايش دادند. همچنين، تلقيح با قارچ F. mosseae در شرايط تنش شديد سرب (ppm400)، ميزان پرولين برگ (11.49%)، فعاليت آنزيم پراكسيداز (8.8%)، كلروفيل b (21%)، كلروفيل كل (70.43%)، كاروتنوئيد (19.6%) و درصد اسانس (55%) را نسبت به شاهد افزايش داد. به‌طور كلي، هر دو گونه قارچ ميكوريزا در رفع اثرات سمّيت سرب مؤثر بودند و F. mosseae از عملكرد بهتري به‌ويژه در مورد صفات مورفولوژيك و عملكرد اسانس برخوردار بود. با توجه به اثرات منفي عناصر سنگين در سلامت انسان، توصيه استفاده از قارچ‌هاي ميكوريزي براي كاهش جذب فلزات سنگين در گياهان بايد با رعايت بيشتر همه جوانب ازجمله نوع گونه قارچ و گياه و حجم و نوع آلودگي صورت گيرد.

To investigate the effects of mycorrhizal fungi on growth characteristics, physiology, and essential oil yield of thyme (Thymus vulgaris L.) under lead (Pb) stress, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in the research greenhouse of University of Mohaghegh Ardabili (UMA) in 2018. Experimental treatments included different levels of Pb heavy metal (0, 200, and 400 ppm) and inoculation with mycorrhizal fungi (without inoculation, inoculation with Funneliformis mosseae, and Claroideoglomus etunicatum). The results showed that in comparison with the control, with increasing Pb concentration in the soil, plant height (40.56%), number of leaves (36.09%), stem dry weight (43.50%), essential oil percentage (40%), and cell membrane stability (16.14%) were significantly decreased, while proline content (51.72%) and catalase activity (45%) of the leaves increased. Inoculation of thyme with the mycorrhizal fungi was effective in increasing the vegetative indices in presence of Pb heavy metal so that both G. mosseae and G. etunicatum increased the number of leaves by 66.20 and 9.55% compared to the control, respectively. Also, inoculation with G. mosseae under severe Pb stress conditions (400 ppm) increased leaf proline content (11.49%), peroxidase enzyme activity (8.8%), chlorophyll b (21%), total chlorophyll (70.43%), carotenoids (19.6%), and essential oil percentage (55%) compared to the control. Overall, both mycorrhizal fungi were effective on alleviation of Pb toxicity effects and F. mosseae had better performance, especially in terms of morphological traits and essential oil yield. Due to the negative effects of heavy elements on human health, the recommendations to use mycorrhizal fungi to reduce the absorption of heavy metals in plants should be done with more consideration of all aspects including the plant and fungus species type and rate and pollution type.