تأثیر سویه‌های مختلف قارچ‌های میکوریزا روی ویژگی‌های ریشه و غلظت فسفر، پتاسیم، روی و آهن یونجه (Medicagi sativa L.)

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زراعت - اکولوژی کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

2 استادیار دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.

3 استادیار پژوهش مؤسسه تحقیقات آب و خاک تهران

4 استاد دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

5 دانشجوی دکتری زراعت دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

6 محقق پژوهشکده کشاورزی، پزشکی و صنعتی سازمان انرژی اتمی، کرج

چکیده

   قارچ‌های میکوریزایی یکی از مهم‏ترین میکروارگانیسم‌های محیط ریشه محسوب می‌شوند که از طریق ایجاد هم‏زیستی با ریشه گیاهان نقش کلیدی را در پایداری ریزوسفر در زیست بوم‏های زراعی بازی می‌کنند. اثرات این قارچ‌ها از طریق ایجاد تغییرات روی برخی از خصوصیات ریشه و جذب عناصر غذایی در گیاهان میزبان اعمال می‌شود. در این آزمایش چهار سویه مختلف از قارچ‌های میکوریزایی شامل  Glomus mosseae  G. etanicatum, intraradicesG.  و ترکیبی از سویه‏های مختلف G. mosseae, Gigaspora hartigaو G. fasciculatum   با چهار تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی در دو مرحله در شرایط گلخانه و خاک غیراستریل به‏کار گرفته شدند. بعد از برداشت گیاهان، ریشه‌ها با آب معمولی شستشو داده شدند. ویژگی‌های ریشه مانند وزن خشک، طول، شاخص کلونی‌زایی، وزن خشک کل ریشه‌های میکوریزایی، نسبت طول ریشه به وزن خشک و غلظت فسفر، پتاسیم، روی و آهن اندازه‌گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سویه‌های مختلف کارایی متفاوتی در ایجاد کلونی‌زایی روی ریشه‌های یونجه داشتند، به‏طوری‏که سویه Glomus mosseae  بیشترین میزان شاخص کلونی‌زایی را داشت. هم‏چنین وزن خشک کل ریشه‌های میکوریزایی تحت تأثیر سویه‌های مختلف قرار گرفت. سویه‌های مختلف روی وزن خشک ریشه تأثیر معنی‌داری نداشتند و با توجه به نتایج آزمون دانکن گیاهان تیمار شده با Glomus mosseae  دارای بیشترین وزن خشک ریشه بودند. سویه‏های مختلف در جذب عناصر غذایی با یکدیگر اختلاف نشان دادند. در این تحقیق مشخص شد که  G. mosseae  قابلیت جذب و انتقال فسفر، روی و پتاسیم بیشتری نسبت به سویه‏های دیگر دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of different strains of mycorrhizal fungus on some root traits in Alfalfa, Medicago sativa L.

نویسندگان [English]

  • Mohammad Rezvani 1
  • mohammad ardekani 2
  • fahad rajaei 3
  • gfhorban normohammadi 4
  • faeaeh zafarani 5
  • saa'dollah teimori 6
1 Ph.D. Student of Agroecology, Islamic Azad University of Tehran, Science and Research Branch.,
2 Assistant Professoe of Agronomy and Plant Breeding Department, College of Agriculture, Islamic Azad University, Karaj Branch.
3 Assistant Professoe of Soil and Water Research Institute of Iran, Tehran.
4 Professoe of Islamic Azad University of Tehran, Science and Research Branch.
5 Ph.D. Student of Agronomy Department, College of Agriculture, Tarbiat Modarres University.
6 Researcher of Agriculture, Medicine and Industrial School, Institute of Nuclear Science and Technology, Karaj.
چکیده [English]

Study of rhizosphere is important in sustainable crop production. Mycorrhizal fungus are one of the most important microorganisms in rhizosphere, that has key function in sustainability of agroecosystems through symbiosis with plants root. In order to investigation the effect of different strains of  mycorrhizae on alfalfa root traits, a pot experiment with five treatments including Glomus mosseae, G. etanicatum, G. intraradices, combination of
G. mosseae, Gigaspora hartigaand G. fasciculatum strains and a control at four replications was conducted in 2006. The roots were washed with tap water after harvesting of shoots. Root traits such as root dry matter, root length, mycorrhizal colonization based on grid line intersect method, total dry weight of mycorrhizal root and root length to root dry weight ratio were measured. Results of analysis of variance indicated that different strains had significant effect on colonization index, so that G. mosseae had the most amount of colonization. Different strains had significant differences in concentration of P, Zn and K in plants and
G. mosseae had more uptake and translocation ability of P, Zn and K than others.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mycorrhizal symbiosis
  • Root traits
  • alfalfa
  • Medicago sativa L
  1. Abbott, L. K., and Robson, A. D. 1979. A quantitative study on the spores and anatomy of mycorrhizas formed by a species of Glomus, with special reference to its taxonomy. Australian Journal of Botany 27:363-375.
  2. Azcón, G., de Aguilar, C., Azcón, R., and Barea, J. M. 1979. Endomycorrhizal fungi and Rhizobium as biological fertilisers for Medicago sativa in normal cuntivation. Nature 279: 325-236.
  3. Berta, G., Fusconi, A., and Hooker, J. E. 2002. Arbuscular mycorrhizal modifications to plant root systems: Scale, mechanisms and cosequences. In: Gianhinazzi, S., Schuepp, H., Barea, J. M., Haselwandter, K. (Eds.): Mycorrhizal technology in agriculture. Birkauser Verlag, Basel, Boston, Berlin, pp. 71-85.
  4. Bago, B., Pfeffer, P. E., and Shachar-Hill, Y. 2000. Carbon metabolism and                  transport in arbuscular mycorrhizas. Plant Physiology 124: 949-957.
  5. Diope, T. A., Krasova-wade, T., Diallo, A., Diouf, M., and Gueye, M. 2003. Solanum cultivar responses to arbuscular mycorrhizal fungi: growth and mineral status. Africal Journal of  Biotechnology 2 (11): 429-433.
  6. Giovannetti, M., and Mosse, B. 1980. An evaluation of technique to measure vesicular – arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist 84:489-500.
  7. Giovannetti, M., Sbrana, C., and Logi, C. 1994. Early processes involved in host recognition by arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytology 127:703–9.
  8. Giovannetti, M. L., Avio, C. Sbrana, C., and Citernetti, A. S. 1993. Factors affecting appressorium development in the vesicular–arbuscular mycorrhizal fungus Glomus mosseae (Nicol. and Gerd.) Gerd. and Trappe. New Phytologist 123: 115–22.
  9. Khan, A. G. 2005. Mycorrhizas and phytoremediation. In: Willey, N. (ed.): method in biotechnology-phytoremediation: methods and reviews. Totowa, USA: Humana Press.
10.Klironomos, J. N. 2003. Variation in plant response to native and exotic arbuscular mycorrhizal fungi. Ecology 84: 2292–2301.

11.Koide, R. T. 1991. Nutrient supply, nutrient demand and plant response to mycorrhizal infection. New Phytologist 117:365-386.

12.Ledig, F. T., Drew, A. P., and Clark, J. G. 1976. Maintenance and constructive respiration, photosynthesis, and net assimilation rate in seedlings of pitch pine (Pinus rigida Mill.). Annual Botany 4:289-300.

13.Liu, A., Hamel, C., Elmi, A., Costa, C., Ma, B., and Smith, D. L. 2002. Concentrations of K, Ca and Mg in maize colonised by arbuscular mycorrhizal fungi under field conditions. Canadian Journal of Soil Science 82(3): 271- 278.

14.Mohammad, M. J., Pan, W. L., and Kennedy, A. C. 1991. Wheat responses to vesicular and arbusculsr mycorrhizal fungi inoculation of soil from eroded to posequence.  Journal of  American Society of Soil Science 59: 1086.

15.Mosse, B. 1973. Plant growth responses to vesicular-arbuscular mycorrhizae. IV. In soil given additional phosphate. New Phytologist 72:127-136.

16.Norris, J. R., Read, D. J., and Varma, A. K. 1994. Thechniques for mycorrhizal research methods in microbiology. Academic Press, Limited. London.

17.Rousseau, J. V. D., and Reid, C. P. P. 1991. Effects of phosphorus fertilization and mycorrhizal development on phosphorus nutrition and carbon balance of loblolly pine. New Phytologist 117:319-326.

18.SAS Statistical Analysis Systems. 2002. The SAS System for Windows, Version 6.12. Statistical Analysis System Institute.

19.Smith, S. F. and Read, D. J. 1997. Mycorrhizal symbiosis. 2nd ed. Academic Press., Inc. U.S.A.

20.Swift, C. E. 2004. Mycorrhiza and soil phosphorus levels. Area Extension Agent. http://www.colostate.edu/Depts/CoopExt/TRA/PLANTS/mycorrhiza.

21.Tarafdar, J. C., and Marschner, H. 1994. Pytase activity in the rhizosphere on crops, trees and grsses under arid environment. Plant Soil 173:97.

22.Tennant, D. 1975. A test of a modified line intersects method estimating root length. Journal of Ecology 63: 995-1001.