توليد گلومالين توسط رايزوفاگوس ايرگولاريز در شرايط درون شيشه‏اي و كشت گلداني شبدر سفيد و نقش آن در غيرپويايي سرب

Glomalin production by Rhizophagus irregularis in vitro condition and pot culture of white clover and its role in Pb-sequestration

گلومالين، به عنوان گليكوپروتيين توليد شده توسط قارچ‏هاي ميكوريزي در غيرپويايي فلزات سنگين در خاك اهميت دارد و با توجه به اين پيش فرض كه تنش ناشي از فلز سنگين مي‏تواند ميزان توليد گلومالين و در پي آن فلز كمپلكس شده توسط آن را افزايش دهد، پژوهشي به ‏صورت گلداني و درون شيشه‏اي طراحي گرديد. مقدار گلومالين كل واكنش‏پذير بردفورد استخراجي از بخش هيفي و مقدار سرب كمپلكس شده توسط آن در كشت گلداني و درون شيشه‏اي مورد بررسي قرار گرفتند. آزمون گلداني در بستر شني به ‏همراه گياه شبدر سفيد ميكوريزي‏شده با قارچ رايزوفاگوس ايرگولاريز و تيمار شده با چهار سطح 0، 150، 300 و 450 ميكرومولار سرب انجام گرفت. آزمون درون شيشه‏اي در ظروف پتري دو بخشي حاوي ريشه‏هاي تراريخت هويج ميكوريزي‏شده با همان قارچ و تيمار شده با چهار سطح 0، 01/0، 1/0 و 1 ميلي‏مولار سرب از منبع نيترات سرب مورد بررسي قرار گرفت. همبستگي مشخصي بين شاخص‏هاي ميكوريزي شامل وزن خشك هيف‏هاي خارج سلولي قارچ و درصد فراواني هيف به ترتيب با ميزان گلومالين توليدي در بخش هيفي كشت گلداني و درون شيشه‏اي مشاهده نگرديد. همچنين با افزايش غلظت سرب، مقدار گلومالين استخراجي از بخش هيفي كشت گلداني و درون شيشه‏اي به طور معني‏داري نسبت به شاهد (فاقد تيمار سرب) افزايش يافت. مقدار سرب كمپلكس شده توسط گلومالين با افزايش سطح سرب و نيز افزايش توليد گلومالين به طور معني‏داري افزايش يافت كه بيانگر همبستگي مثبت و معني‏دار بين گلومالين هيفي واكنش‏پذير بردفورد با مقدار سرب كمپلكس‏شده توسط گلومالين مي‏باشد. نتايج اين مطالعه نقش گلومالين را در غيرپويايي سرب و اهميت آن در استفاده از فناوري تثبيت گياهي در خاك‏هاي آلوده به سرب نشان مي‏د‏‏هد.

Glomalin as a glycoprotein produced by mycorrhizal fungi plays important role in sequestration of heavy metals in soils. Two experiments (pot and in vitro cultures) were conducted according to this hypothesis that heavy metals stress could increase glomalin production and metal complexes. Glomalin Bradford reactive extracted from hyphal compartment and the amounts of Pb-sequestrated by glomalin were investigated both in pot and in vitro cultures. Pot experiment was studied in washed sands using clover plant colonized by Rhizophagus irregularis fungus and treated with 0, 150, 300 and 450 µM of Pb. In vitro experiment was performed in two-compartments plates containing carrot roots colonized by the same fungus and treated with 0, 0.01, 0.1 and 1 mM of Pb as Pb(NO3)2. There was no significant correlation between mycorrhizal parameters including dry weight of fungus mycelium and percentage of hyphal frequency with content of glomalin extracted from hyphal compartment of pot and in vitro cultures, respectively. Glomalin contents extracted from hyphal compartment of pot and in vitro cultures were significantly improved by increasing Pb concentration compared to the control treatment. Pb-sequestrated by glomalin significantly increased as Pb concentrations and glomalin production increased. There was positive and significant correlation between Bradford reactive hyphal glomalin with Pb-sequestrated by glomalin. The results of this study revealed that the glomalin plays important role in Pb sequestration and thereby makes it valuable in phytostabilization of Pb in polluted soils.