ارزيابي همزيستي سه گونه‌ي قارچ ميكوريزا بر ويژگي‌هاي بيوشيميايي چمن‌هاي اگروپيرون (Agropyron elongatum) و پوآي چند‌ساله (Poa pratensis) تحت تنش خشكي

Evalution the symbiosis of three mycorrhizae fungi species on biochemical characteristics of Kentucky bluegrass (Poa pratensis) and Agropyron (Agropyron elongatum) turfgrasses under drought stress conditions

سابقه و هدف: چمن‌ها مهمترين گياهان پوششي با قدرت پا خوري بالا هستند كه به ندرت مي‌توان جايگزيني براي آن‌ها در فضاي سبز پيدا كرد. محدوديت منابع آب آبياري يكي از چالش‌هاي اصلي در مديريت چمن‌ها بخصوص در مناطق خشك و نيمه خشك است. يكي از راه‌هاي كاهش اثرات سوء تنش خشكي، همزيستي قارچ‌ ميكوريزا با ريشه‌ي گياه است. مواد و روش‌ها: به منظور ارزيابي اثر همزيستي سه گونه قارچ ميكوريزا (clarum Glomus، Glomus fasiculatum، mosseae Glomus و بدون كاربرد قارچ) و تنش‌ خشكي (با سه سطح رطوبتي 80 ، 55 و 30 درصد ظرفيت زراعي) بر ويژگي‌هاي بيوشيميايي چمن‌هاي‌ پوآي چندساله (Poa pratensis) و اگروپيرون (Agropyron elongatum)، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي طي سال‌هاي 94- 1393 در گلخانه‌ي تحقيقاتي دانشكده‌ي علوم كشاورزي دانشگاه گيلان انجام شد. چمن‌ها 60 روز پس از كاشت تحت تنش خشكي قرار گرفتند. صفات مورد مطالعه شامل فعاليت آنزيم‌هاي آسكوربات پراكسيداز، پراكسيداز، كاتالاز و ميزان مالون‌دي‌آلدهيد، پرولين و پروتئين كل برگ و درصد كلني‌سازي ريشه بود. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه بيشترين درصد كلني‌سازي ريشه را چمن اگروپيرون با گونه‌ي گلوموس موسه‌آ و كمترين درصد را پوآي چندساله با گونه‌ي گلوموس كلاروم داشتند. تنش خشكي درصد كلني‌سازي گونه‌ي گلوموس موسه‌آ را با هر دو گونه‌ي چمن كاهش ولي درصد كلني‌سازي گونه‌هاي گلوموس كلاروم و گلوموس فسيكولاتوم را با ريشه‌ي چمن اگروپيرون و پوآي چند‌ساله افزايش داد. تنش خشكي سبب افزايش فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان، ميزان پرولين، مالون‌دي‌آلدهيد و پروتئين كل برگ چمن‌هاي مورد آزمايش گرديد. قارچ ميكوريزا بويژه در شرايط تنش خشكي فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان ميزان پرولين و پروتئين را افزايش ولي ميزان مالون-دي‌آلدهيد را كاهش داد. بين گونه‌هاي قارچ و گونه‌هاي چمن به لحاظ تاثير بر صفات ذكر شده اختلاف معني‌دار مشاهده گرديد، به-طوري‌كه در چمن اگروپيرون، گونه گلوموس موسه‌آ و در چمن پو‌آي چندساله، گونه گلوموس كلاروم سبب بيشترين فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز گرديدند. در بالاترين سطح تنش خشكي چمن‌هاي همزيست با گلوموس موسه‌آ بيشترين فعاليت پراكسيداز را داشتند ولي در تنش ملايم، بيشترين فعاليت آنزيم پراكسيداز در برگ چمن‌هاي همزيست با قارچ گلوموس فسيكولاتوم مشاهده شد. در شرايط تنش ملايم چمن‌هاي اگروپيرون همزيست با قارچ گلوموس موسه‌آ بيشترين فعاليت كاتالاز را دارا بودند در‌حالي‌كه در بالاترين سطح تنش بيشترين فعاليت آنزيم كاتالاز در برگ چمن‌هاي همزيست با قارچ گلوموس فسيكولاتوم مشاهده گرديد ولي در چمن پوآي-چندساله در هر دو شرايط تنش شديد و ملايم بيشترين فعاليت كاتالاز مربوط به چمن‌هايي بود كه با قارچ ميكوريزا تلقيح نشده بودند. گونه‌ي گلوموس موسه‌آ سبب گرديد كه ميزان پرولين برگ چمن در بالاترين سطح تنش خشكي (30 درصد ظرفيت زراعي) بيش از 130 درصد نسبت به شرايط بدون قارچ افزايش ولي ميزان مالون‌دي‌آلدهيد بيش از 32 درصد كاهش يابد و در تنش متوسط اين نسبت به ترتيب70 درصد افزايش و 25 درصد كاهش بود. نتيجه‌گيري: تاثير گونه‌هاي قارچ ميكوريزا بر فعاليت آنزيم‌هاي آنتي اكسيدان در برگ چمن‌هاي مورد مطالعه تحت تنش خشكي متفاوت بود ولي در مجموع ميكوريزا توانست با افزايش فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان و ميزان پرولين، سبب كاهش ميزان پراكسيداسيون ليپيد غشاء سلول‌هاي برگ چمن‌‌هاي مورد مطالعه گردد. كه از اين نظر گونه‌ي گلوموس موسه‌آ موثرتر بود.

Background and objectives: Turfgrasses are the most important ground covers with high dining leg strength that rarely replacement can be found for them in landscape. Limitation of water resources especially in arid and semi-arid regions is one of the main challenges in turf management. Mycorrhizae symbiosis with plants is one of the ways to reduce the adverse effects of drought stress. Materials and Methods: In order to investigate the effects of three species of mycorrhizae fungi (G. clarum, G. fasiculatum, G. mosseae and Non fungi) and drought stress (80, 55 and 30 percent of field capacity) on the biochemical characteristics of turfgrass species, Poa pratensis and Agropyron elongatum, a factorial experiment based on randomized complete block design was carried out in the greenhouse of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan in 2015. Following the establishment of turfgrass that lasted about 60 days, drought stress was applied. The traits of ascorbate peroxidase (APX), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activity and malondialdehyde, proline, total protein of leaves and root colonization percent were studied. Results: According to the results Agropyron showed the highest root colonization with G. mosseae while Poa showed the lowest colonization with G. clarum. Drought stress reduced the root colonization of Agropyron and poa with G. mosseae but increased the root colonization of them with G. clarum and G. fasiculatum. Drought stress increased the activities of antioxidant enzymes, proline, malondialdehyde and total protein in the leaves of studied grasses. Mycorrhizal fungi, especially under drought stress increase the activity of antioxidant enzymes and proline content, but decreased the malondialdehyde content. There were significant differences between fungi species and grass species in terms of impact on the above mentioned traits. So that Agropyron with G. mosseae but Poa with G. clarum showed the highest leaf APX activity. In the highest level of stress grasses symbiotic with G. mosseae had the highest POD activity while under mild stress condition highest enzyme activity was observed in leaves of grasses symbiotic with G. fasiculatum. Grass response to mycorrhizal fungi species at different levels of drought stress on CAT activity was different. In moderate stress conditions Agropyron symbiotic with G. mosseae had a highest CAT activity, while in the highest level of stress Agropyron symbiotic with G. fasiculatum had a highest enzyme activity but in Poa in both moderate and severe stress the highest enzyme activity was related to grasses that had not been inoculated with mycorrhizae fungi. G. mosseae caused the proline content of grass leaves at the highest level of drought stress more than 130 percent compared to without mycorrhizae situation increased, but malondialdehyde more than 32 percent decreased. In moderate stress this rate was respectively 70 percent increase and 25 percent decrease. Conclusion: The effect of mycorrhizal fungi species on the activity of antioxidant enzymes in leaves of studied turfgrasses under drought stress was different However, in general, mycorrhiza symbiosis with increases of antioxidant activity and proline could reduce the amount of lipid peroxidation in leaves of studied turfgrasses. In this regards the G. mosseae was more effective.