ارتقاء صفات موفولوژیک، بیوشیمیایی و آنتی اکسیدانی دانهال‌های مکزیکن لایم تلقیح شده با اندوفیت قارچی استخراج شده از جلبک سبز

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه هرمزگان

2 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان

3 مرکز تحقیقات و کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان

10.22067/jhs.2021.69603.1039

چکیده

اندوفیت‌ها میکروارگانیسم‌های مفیدی هستند که نقش مهمی در محافظت از گیاهان در برابر عوامل بیماری‌زا و تنش‌های غیرزیستی ایفا می‌کنند. این مطالعه با هدف استفاده از اندوفیت قارچی Aspergillus niger همزیست با جلبک سبز Cladophoropsis membranacea برای ارتقا صفات موفولوژیک، بیوشیمیایی، آنتی اکسیدانی و رنگدانه‌های فتوسنتزی دانهال‌های مکزیکن لایم صورت گرفته است. از مناطق ساحلی شهرستان بوشهر، نمونه‌ جلبک جمع‌آوری شد. اندوفیت قارچی بر اساس مورفولوژیک و مولکولی بر پایه تکثیر نواحی ITS1 و ITS4 با استفاده از تکنیک PCR مورد شناسایی قرار گرفت. بذور استریل شده مکزیکن لایم در سینی‌های کشت حاوی پیت‌ماس اتوکلاو شده کشت و در مرحله چهار برگی به گلدان‌های جدید منتقل شدند. هشت ماه بعد، تلقیح انجام و پس از سه ماه صفات مورفولوژیک، بیوشیمیایی، آنتی اکسیدانی و میزان رنگدانه‌های فتوسنتزی مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان دادند، اکثر صفات مورد بررسی، اختلاف معنی‌داری نسبت به نمونه‌های شاهد داشتند. از جمله صفات مورفولوژیک اندازه‌گیری شده می‌توان به افزایش تعداد برگ (42/144 درصد)، وزن تر ریشه (13/144 درصد)، وزن تر ساقه (85/94 درصد) و عرض ریشه (55/105 درصد) نسبت به گیاه شاهد اشاره کرد که اکثرا در سطح 1 درصد معنی‌دار بودند. اندوفیت قارچی توانسته بود سطح رنگدانه‌های فتوسنتزی از جمله کلروفیل آ (98/10 درصد) و کاروتنوییدها (62/40 درصد) را به‌طور معنی‌داری نسبت به شاهد افزایش نشان دهد. در بررسی ظرفیت آنتی اکسیدانی دانهال‌ها، آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون ردوکتاز و اسکوربیک پراکسیداز اندازه‌گیری شد. اندوفیت توانسته بود باعث روند افزایشی آنزیم‌های آنتی اکسیدانت در دانهال‌های مکزیکن لایم پس از تلقیح شود. همچنین، اندوفیت قارچی توانسته بود باعث افزایش معنی‌دار عدد اسپد و کاهش معنی‌دار مالون دی آلدئید در دانهال‌های تلقیح شده نسبت به شاهد شود. به‌طورکلی، اندوفیت‌های قارچی همزیست با ماکروجلبک‌ها می‌توانند گزینه مناسبی برای افزایش تحمل گیاهان نسبت به تنش‌های زیستی و غیر زیستی از جمله شوری مورد توجه واقع شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Improvement of Morphological, Biochemical and Antioxidant Characterizes in Mexican lime Seedlings Inoculated Fungal Endophytes Extracted from Green Seaweed

نویسندگان [English]

  • leila baghazadeh 1
  • Davood Samsampoor 1
  • Abdoolnabi Bagheri 2
  • Jelveh Sohrabipour 3
1 دانشجو
2 Agricultural and Natural resources research center
3 Agricultural and natural resources research center of Hormozgan
چکیده [English]

Introduction: Endophyte Fungi have symbiosis life within the plant tissues without causing any obvious negative effects. Seaweeds are one of the large and diverse groups of marine plants that play an essential role in marine and oceans ecosystems. Seaweeds show rich diversity of associated microorganisms in compare with the other multicellular organisms. Citrus species, are amongst the most important evergreen fruit trees, cultivated in many countries worldwide. There are several obstacles for citrus production in southern of Iran, limiting continuity of citrus production. Lack of suitable soil, is one of the main challenges threatening citrus industry in southern of Iran. Similar to other citrus species, the production of Mexican lime is threatened by certain biological stresses (such as pests, plant diseases and weeds) and non-biological stresses (such as salinity, drought, floods, cold and heat stress). Here, we have evaluated the potential of inoculating Mexican lime seedlings with seaweeds fungi endophyte, Aspergillus niger, to improve morphological, biochemical, antioxidant and photosynthesis pigments charactrises. Endophytes are advantageous group of microorganisms that protect palnts from biotic and abiotic stresses. One of the alternative ways to restore normal plant growth may be to use plant growth to stimulate endophytes. Endophytes can play an important role in plant growth. Endophytes from marine environment are gaining special interest because of their existence in the harsh conditions of marines and ocean ecosystem such as temperature, light availability, high salinity and osmotic stress. Fungi have already been isolated from various marine habitat, including marine plants, marine invertebrates and vertebrates. Among these organisms, algae are one of the most prevalent sources of marine-derived fungi for chemical studies. The purpose of this study was the isolation of associated fungi with seaweed species in Persian Gulf to investigate morphological and molecular characterization by using PCR amplifications ITS1-5.8S-ITS4 regions and primitive assessment of their potential as bio-fertilizer.
Materials and Methods: The main aim of this study was to investigate the role of endophytic fungi (Aspergillus niger), in improving the growth of Mexical lime seedlings. Cladophoropsis membranacea, green seaweed, was collected from castal region of Bushehr province. Fungi endophytes were isolated and identified base on morphological and molecular methods. Molecular characterization was investigated using PCR amplification of ITS1-5.8S-ITS4 regions. Mexican lime seeds were sterilized with 0.5% sodium hypochlorite for 20 minutes and then completely distilled three times with distilled water. Seedlings pots containing autoclaved soil were plased in the greenhouse of the Faculty of Agriculture, Hormoz University. The experiment was arranged in a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications.Isolated fungi by MT420720 accission number was used as bio-fertilizing agents in eight months old Mexican lime seedlings. The suspension was adjusted to a concentration of 1×106 cell per ml. For better contact of seedlings with fungi, inoculation was performed three times. After three months, morphological (Trunk diameter, Stem length, Root length and width, Leave and Branch number, Leave, Stem and Root dry and fresh weight), biochemical (Protein, MDA and SPAD), antioxidante (CAT, POD, SOD, APX and Gr ensymes activity) and photosynthesis pigments (Chlorophyll a, Chlorophyll b, Total Chlorophyll and Carotenoid) characteristics in treated Mexican lime seedlings were analysed. The experiment was arranged in randomized complete design with three replications. Analysis of variance of traits was performed using SAS software version 9.4 and the means were compared using LSD method with a probability level of P≤0.05.
Results and Discussion: The genera of Aspergillus was the most frequent isolates of the fungi isolated. The results show that most charactrises were significant compare with control. For example, leaf number (144.42%), root fresh waight (144.13%), stem fresh waight (94.85%) and root width (105.55%) were significantly higher compared with control (P>0.001). Fungal inoculation can significantly improve photosintesis pigments such as chlorophyll a (10.98%) and cartenieids (40.62%) (P>0.001) compare with control. In antioxidant capacity of seedling, CAT, POD, SOD, Gr and APX were analysed. Fungal inoculation can increase enzymes activity. For biochemichal charactrases, fungal inoculation can significantly inctease SPAD number and decrease MDA in inoculater seedlings compare with control (P>0.001).
Conclusion: The results showed that the use of endophytic fungi increased the growth of Mexical lime. Thereby it can be used as an effective tool for growing salinity-sensitive plants such as Mexical lime in saline conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seaweeds
  • Fungal Endophytes
  • Abiotic stress
  • Photosynthesis pigments

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 24 تیر 1400
  • تاریخ دریافت: 20 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 21 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش: 24 تیر 1400