Document Type : Research Paper
Authors
1 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
2 Department of Plant Ecophysiology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
Abstract
Keywords
مقدمه
شرایط اقلیمی و جغرافیایی ایران بهویژه از نظر تابش نور آفتاب، ویژگی بسیار مثبتی برای کشت اکثر گونههای دارویی محسوب میشود. تحت تأثیر تابش نور آفتاب، میزان مواد مؤثره گیاهان دارویی، افزایش قابل ملاحظهای مییابد؛ در نتیجه میتوان با سطح زیر کشت کمتر، به میزان تولید ماده مؤثره گیاهی قابل قبولی دست یافت (Ratti et al., 2001; Kapoor et al., 2004; Khaosaad et al., 2006). از آنجا که رویکرد جهانی در تولید گیاهان دارویی به سمت بهبود کمیت و کیفیت و سلامت ماده مؤثره است، بنابراین بهنظر میرسد که تغذیه سالم این گیاهان از طریق کاربرد کودهای بیولوژیک، دارای بیشترین تطابق با اهداف تولید گیاهان دارویی است و منجر به بهبود عملکرد کمی و کیفی آنها میشود (Ratti et al., 2001; Kapoor et al., 2004; Khaosaad et al., 2006).
کودهای زیستی همچون قارچهای مایکوریز و تریکودرما در مقایسه با کودهای شیمیایی، دارای مزیتهایی از جمله عدم تولید مواد سمی در چرخه غذایی، اصلاح خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، مقرون به صرفه بودن و قابل پذیرش از نظر زیست محیطی میباشند (Khavazi et al., 2005). موفقیت تریکودرما در ریزوسفر، بهعلت ظرفیت تولیدمثل بالا، توانایی زنده ماندن در شرایط بسیار نامطلوب، کارایی در مصرف مواد مغذی، ظرفیت برای تغییر ریزوسفر و مقاومت بالا در برابر قارچهای بیماریزای گیاهی است (Benitez et al., 2004; Harman, 2006). در تفسیر مکانیسم عمل عوامل تحریککننده رشد گیاهی، بسیاری از محققان بر این باورند که جدایههای مختلف گونههای Trichoderma بهطور عمده با تولید مواد بیوشیمیایی، موجب تحریک رشد گیاهان و همینطور سبب کاهش اثرات ممانعت از رشد برخی ترکیبات از جمله توکسینهای زیستی و شیمیایی موجود در خاک میشوند و حتی تغییر در میزان عناصر محلول در خاک را نیز در پی دارند (Windham et al., 1986; Ousley et al., 1994; Vinale et al., 2008; Ghasemi Esfahlan et al., 2017 ). همچنین قارچهای مایکوریز بهدلیل افزایش مؤثر سطح جذب ریشه از طریق ایجاد هیف، سبب افزایش جذب آب و مواد غذایی بهوسیله گیاهان میشوند. تخمین زده میشود که حدود 80 درصد جذب فسفر توسط گیاه بهوسیله قارچهای مایکوریز صورت میگیرد (Marschner & Dell, 1994) و این قارچها سبب بهبود جذب نیتروژن، پتاسیم، منیزیم، مس و روی در خاکهای فقیر میشوند. مزیت قارچهای مایکوریز، افزایش منطقه تخلیه عناصر غذایی بهوسیله ریشههای مایکوریزی نسبت به گیاهان غیرمایکوریزی میباشد (Smith & Read, 2008). شواهد زیادی وجود دارد که نشان میدهد که گیاهان با ریشههای مایکوریزی، قادر به استفاده از منابع فسفر نامحلول و غیرقابل دسترس در خاک میباشند (Cabello et al., 2005; Duponnois et al., 2005).
شوید (Anethum graveolens L.) ازجمله گیاهان دارویی باارزش است (Omidbeigi, 1999) که معمولاً اسانس آن از برگها و بذرهای آن تهیه میشود و در تهیه آدامس، شیرینی و ترشیها مورد استفاده قرار میگیرد (Burits & Bucar, 2000). از جمله اثرات دارویی که برای این گیاه گزارش شده است میتوان به اثرات ضد میکروب، اسپاسم و چربیآن اشاره کرد. حضور فلاونوئیدها و سایر ترکیبات فنولیک در انواع عصارههای شوید گزارششده است (Delaquis et al., 2002). ترکیبات مهم شوید شامل اسانس، اسید چرب، آب، پروتئین، کربوهیدراتها، فیبر، خاکستر و عناصر معدنی از قبیل کلسیم، پتاسیم، منیزیم، فسفر، سدیم، ویتامین آ و نیاسین میباشد (Kaur & Arora, 2010). ترکیب غالب در بذر شوید متفاوت است و شامل 58 درصد کاروون (Carvone) و 37 درصد لیمونن (Limonene) میباشد (Croteau et al., 2000; Duke, 2002) که بیش از 90 درصد کل اسانس را شامل میشوند (Kubeczka, 2002). بذرهای کاملاً رسیده، بیشترین مقدار اسانس را دارا هستند که مقدار آن بین دو تا پنج درصد گزارششده است (Omidbeigi, 1999).
پژوهش حاضر با توجه به تاثیر مثبت قارچ تریکودرما و مایکوریز در تحریک رشد گیاه و بهبود جذب عناصر غذایی در مطالعات گذشته و همچنین اهمیت گیاه شوید به عنوان یک گیاه دارویی و در راستای تاثیر این قارچها بر روی محتوای کلروفیل و اسانس گیاه دارویی شوید در شرایط گلخانهای انجام شد.
مواد و روشها
زمان و محل آزمایش
این آزمایش در بهار و تابستان 1396 در گلخانه گروه باغبانی مرکز تحصیلات تکمیلی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز بهصورت گلدانی و مطالعات آزمایشگاهی در آزمایشگاههای قارچشناسی تکمیلی و گیاهان دارویی دانشکده کشاورزی صورت گرفت. بدین منظور، زادمایه اولیه قارچهای Trichoderma harzianum Na-1ac (جداسازی شده از درخت بلوط)
(Ghasemi Esfahlan et al., 2017) وBZ4-4
T. longibrachiatum (جداسازی شده از درخت انگور) (Narmani et al., 2018) از کلکسیون قارچی آزمایشگاه قارچشناسی تکمیلی و زادمایه قارچهای مایکوریز و Glomus verciform و Rhizophagus irregularis از آزمایشگاه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز تهیه شد.
تکثیر قارچهای مایکوریز
زادمایه قارچهای مایکوریز G. verciform و R.irregularis به روش گلدانی با میزبان سورگوم تکثیر شد (Augé, 2001). بدین منظور ابتدا خاک لوم شنی پس از عبور از الک دو میلیمتری در اتوکلاو با دمای 121 درجه سانتیگراد و فشار 2/1 اتمسفر به مدت دو ساعت استریل شد و سپس با زادمایه قارچ به نسبت 30 گرم (مخلوط اسپور، هیف قارچ و ریشه مایکوریزی) با یک کیلوگرم خاک مخلوط و سپس بذرهای سورگوم بعد از ضدعفونی با هیپوکلریتسدیم یک درصد (به مدت 10 دقیقه) در گلدان هفت کیلوگرمی کاشته شد. بهمنظور اطمینان از جوانهزنی بذرها و رشد گیاهچهها، در هر گلدان بیش از 10 عدد بذر کاشته شد که بعد از حصول اطمینان از کلونیزاسیون ریشهها، تعداد گیاهان در هر گلدان به 10 عدد کاهش یافت. گلدانها در گلخانه گروه خاکشناسی در شرایط با طول روز 16 ساعت و هشت ساعت شب با دمای 25 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. بعد از گذشت شش ماه، زادمایه آماده شد و پس از قطع بخش هوایی، خاک گلدان بهعنوان زادمایه مورد استفاده قرار گرفت (Ali Asgharzadeh, 2000).
آمادهسازی سوسپانسیون گونههای تریکودرما
برای تهیه سوسپانسیون قارچی، 10 میلیلیتر آب مقطر استریل به سطح محیط کشت حاوی میسلیومهای قارچی اضافه و سپس سطح محیط کشت با میله شیشهای L شکل استریل خراش داده شد تا اسپورها آزاد و در آب غوطهور شوند. جهت جداسازی بقایای ریسه و محیط کشت، سوسپانسیون از پشم شیشه استریل عبور داده شد
(Narmani et al., 2019). با استفاده از لام گلبول شمار، غلظت اسپورهای قارچی در این سوسپانسیون روی 106 اسپور در هر میلیلیتر تنظیم شد. جهت اضافه کردن این جمعت قارچی به گلدانها، از سبوس گندم بهعنوان حامل استفاده شد و پس از اضافه کردن سوسپانسیون اسپوری قارچ روی سبوس گندم، به هر کدام از گلدانها 30 گرم اضافه شد (Okhovvat & Karampour, 1996).
بذر مورد استفاده
ارقام شوید مورد استفاده در این بررسی شامل رقم لانگ آیلند ماموت (Long Island Mammoth) از شرکت آمریکایی (Eden Brothers) و رقم محلی تبریز بود.
نحوه کشت و عملیات زراعی
برای کاشت از گلدانهای استریل هفت کیلویی با قطر دهانه 23 سانتیمتر و ارتفاع 5/21 سانتیمتر استفاده شد. بهمنظور کشت بذرها، ابتدا دو سوم حجم گلدان با خاک پر شد و سپس مایه تلقیح به مقدار 30 گرم روی سطح خاک پخش شد. نهایتا بهاندازه چهار سانتیمتر خاک روی آن اضافه شد و کشت بذرها انجام شد و در پایان یک سانتیمتر خاک روی بذرها ریخته شد. اولین آبیاری بلافاصله بعد از کشت انجام پذیرفت و در ادامه آبیاری گلدانها بهصورت یک روز درمیان صورت گرفت. تنک کردن گلدانها در مرحله قبل از ساقهدهی و در سه نوبت انجام گرفت که در نهایت ده بوته در هر گلدان باقی ماند. بعد از مرحله گلدهی و جهت مبارزه با کنه، سه مرتبه از کنهکش بهفواصل یک هفته استفاده شد. برای جلوگیری از ورس بوتهها، از قیمهای چوبی در مرحله گلدهی به بعد استفاده شد. رشد بذرها در دمای 25 درجه سانتیگراد بعد از گذشت 10 روز آغاز شد.
اندازهگیری شاخص کلروفیل (SPAD)
شاخص کلروفیل موجود در برگها توسط دستگاه SPAD 502 برآورد شد. در اوایل گلدهی، میزان کلروفیل برگهای پایینی، میانی و بالایی تمامی بوتههای موجود در گلدانها اندازهگیری شد و میانگین دادهها بهعنوان شاخص کلروفیل برگ درنظر گرفته شد.
کلروفیل a، b و کل و کاروتنوئید
برای تعیین محتوی کلروفیل برگ بهروش شیمیایی، 25/0 گرم از برگ تر گیاه برداشت و در هاون چینی ریخته شد و با نیتروژن مایع (ازت مایع) خرد شد و پ س از ترکیببا چهار میلیلیتر استون 80%، بهطور کامل له شد. سپس شش میلیلیتر دیگر استون 80% به نمونه اضافه شد و بهمدت 20 دقیقه و با سرعت rpm4000 سانتریفیوژ شد. پس از سانتریفیوژ، مایع رویی در داخل استوانه مدرج ریخته شد و حجم نهایی آن به 10 میلیلیتر رسانده شد. مقداری از هر نمونه در داخل سل دستگاه اسپکتوفتومتر ریخته شد و مقدار جذب در طول موجهای 470، 646 و 663 نانومتر توسط اسپکتوفتومتر قرائت شد.
در نهایت، محتوی کلروفیل و کاروتنوئید با استفاده از فرمولهای زیر بر حسب میکروگرم در میلیلیتر محاسبه شدند (Lichtenthaler & Wellburn, 1983).
Ca (µg/ml) = 12.21 A663 – 2.04 A646
Cb (µg/ml) = 20.13 A646– 5.03 A663
Ct (µg/ml) = Ca+ Cb
C (X+C) (µg/ml) = (1000 A470 – 3.27 Ca – 104Cb) / 229
که در آنها، Ca: کلروفیل a، Cb: کلروفیل b، Ct: کلروفیل کل و C(X+C): کارتنوئیدها شامل گزانتوفیل و کاروتن میباشد.
تعیین همزیستی مایکوریزی
برای جدا کردن ریشههای گیاه از خاک، ابتدا خاک به همراه ریشههای موجود در آن روی الک ریخته شد و به آهستگی زیر جریان شیر آب تکان داده شد تا ریشهها کاملاً عاری از خاک شدند. بعد از جداسازی ریشهها، آب اضافی آنها گرفته شد و سپس ریشهها به قطعات یک سانتیمتری بریده شدند و در محلول F.A.A (فرمالدئید: اسیداستیک: اتانول) نگهداری شدند (Brundrett et al., 1984). در ادامه ریشههای انتخاب شده سه بار با آب شسته شدند تا اثر الکل از بین رود. بعد از شستوشو، جهت تخلیه سیتوپلاسم و مواد رنگی از سلول گیاهی، ریشهها در محلول 10 درصد هیدرواکسیدپتاسیم (KOH) بهمدت 48 ساعت نگهداری شدند (Powell & Bagyaraj, 1986). برای سفید کردن ریشههای دارای رنگدانه، بعد از غوطهورسازی ریشهها در محلول KOH، به مدت 60 دقیقه در محلول آب اکسیژنه قلیایی در دمای اتاق قرار داده شدند. آب اکسیژنه قلیایی از اضافه کردن سه میلیلیتر NH4OH و سه میلیلیتر آب اکسیژنه (H2O2) 10 درصد به 567 میلیلیتر آب بهدست آمد (Kormanik & McGraw, 1982). سپس ریشهها با آب شسته شدند تا اثر آب اکسیژنه از بین رود. جهت اسیدی شدن، ریشهها به مدت سه دقیقه در محلول اسیدکلریدریک یک درصد قرار گرفتند. سپس ریشهها بدون شستوشو، به مدت دو تا سه روز در محلول تثبیت کننده اسیدفوشین با ترکیب اسیدلاکتیک، گلیسرین و آب (با نسبت یک به یک به یک) و 02/0 درصد اسیدفوشین قرار داده شدند (Kormanik & McGraw, 1982). عمل رنگزدایی ریشهها با استفاده از محلول اسیدلاکتیک بدون اسیدفوشین صورت گرفت.
تعیین درصد کلونیزاسیون ریشه
بهمنظور تعیین درصد کلونیزاسیون ریشه (درصدی از طول ریشه گیاه که میکوریزی شده است). از روش تقاطع شبکه استفاده شد. در این روش، اطلاعاتی درباره گسترش طولی آلودگی مایکوریزی در ریشهها بهدست آمد (Sylvia, 1999) که بر پایه تعداد برخورد ریشهها با خطوط شبکه، درصد کلونیزاسیون ریشه تعیین شد (Giovannetti & Mosse, 1980) و مقدار کلونیزاسیون در زیر میکروسکوپ مشخص شد.
تعیین کلونیزاسیون تریکودرما (قابلیت اندوفیت شدن در ریشه)
جهت بررسی حالت اندوفیتی قارچ تریکودرما و پیشرفت قارچ در بافتهای مختلف گیاه، قطعاتی از ساقه و ریشه به طول دو تا سه سانتیمتر در زیر هود لامینار، برش داده شدند. ابتدا ضدعفونی سطحی با الکل 70 درصد به مدت یک دقیقه انجام گرفت و سپس دو مرتبه با آب مقطر استریل شستوشو شد. پس از خشک شدن روی کاغذ صافی استریل، روی محیط کشت PDA کشت داده شد.
درصد و عملکرد اسانس
بهمنظور تعیین ویژگی کمی اسانس دانه شوید، استخراج از آن در مرحله رسیدگی دانهها انجام گرفت. استخراج اسانس بهصورت تقطیر با آب و توسط دستگاه میکروکلونجر (MicroClevenjer) انجام شد. بدین منظور، پنج گرم دانه خشک پس از آسیاب شدن به مدت سه ساعت در 250 میلی لیتر آب مقطر اسانسگیری شد و بعد از تعیین بازده اسانس (درصد)، عملکرد آن نیز از طریق حاصلضرب عملکرد ماده خشک دانه در بازده اسانس محاسبه شد (Hassani, 2006).
تجزیه وتحلیل دادهها
دادههای بهدست آمده برای هر متغیر، پس از انجام آزمون نرمالیته و یکنواختی واریانس، با استفاده از برنامه آماری SAS نسخه 1/3/9مورد تجزیه آماری قرار گرفت و مقایسه میانگینها نیز توسط آزمون دانکن در سطح پنج درصد انجام شد. تجزیه نتایج آزمایش، بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. بهاین صورت که عامل رقم در دو سطح (دو رقم محلی تبریز و لانگ ایلند ماموت)، عامل قارچ در چهار سطح
(T. harzianum، T. longibrachiatum،
R. irregularis و G. verciform) و شاهد به عنوان متغیرهای مستقل و صفات اندازهگیری شده بهعنوان متغیر وابسته در آزمایش درنظر گرفته شد. برای رسم نمودارها از نرمافزار اکسل استفاده شد.
نتایج و بحث
درصد کلونیزاسیون
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تنها اثر قارچ در سطح اطمینان یک درصد بر درصد کلونیزاسیون معنیدار بود (جدول 1). نتایج مقایسه میانگین قارچ نشان داد که درصد کلونیزاسیون در حالت استفاده از قارچ R. irregularis بهطور معنیدار بیشتر از درصد کلونیزاسیون در قارچ G. verciform بود، بهطوریکه بیشترین میزان کلونیزاسیون ریشه (77%) به رقم لانگ آیلند ماموت و تلقیح با R. irregularis و کمترین آن (29%) به رقم محلی تبریز و تلقیح با G. verciform تعلق داشت (شکل 1). افزایش درصد کلونیزاسیون در یک گونه قارچی نسبت به گونه دیگر، به گونه گیاهی و سازگاری آن با قارچ بستگی دارد و حتی جدایههای متعلق به یک گونه که از مناطق مختلف جمعآوری شده باشند، از نظر درصد کلونیزاسیون اختلاف نشان می دهند که این امر شاید ناشی از تفاوتهای فیزیولوژیکی موجود بین جدایههای مختلف یک گونه باشد (Gholami & Koocheki, 2001). نتایج تجزیه واریانس برای هر صفت در ادامه به تفکیک آورده شده است (جدول 1).
شکل 1- اثر قارچهای مایکوریز بر درصد کلونیزاسیون ریشه در گیاه شوید. حروف متفاوت، بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 1. Effect of mycorrhizal fungi on the colonization percentage on dill root. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
جدول1- تجزیه واریانس برخی از صفات گیاه شوید تحت تاثیر تیمارهای قارچ مایکوریز و تریکودرما.
Table 1. Analysis of variance of some dill plant traits under the mycorrhizal and Trichoderma treatments
Sum of Square |
|||||||
Colonization of root |
Carotenoids |
Chlorophyll T |
Chlorophyll b |
Chlorophyll a |
Index Chlorophyll |
df |
Source of variation |
12.58 ns |
0.339 ns |
3.171ns |
0.134 ns |
2.463 ns |
0.873 ns |
2 |
Block |
4.08 ns |
5.208** |
296.919** |
0.444ns |
274.458 ** |
0.31 ns |
1 |
Cultivar |
4860.08** |
18.288** |
194.015** |
31.344 ** |
141.878 ** |
4.325 ** |
4 |
Fungi |
0.75 ns |
6.147** |
3.422ns |
14.705 ** |
11.247 * |
0.683 ns |
4 |
Fungi ×Cultivar |
6 |
0.563 |
2.549 |
1.117 |
3.025 |
0.541 |
18 |
Error |
6.76 |
12.23 |
6.81 |
16.85 |
10.13 |
22.45 |
- |
CV(%) |
*، ** و ns: بهترتیب معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیرمعنیدار.
*, ** and ns: Significant at 5% and 1% probability levels and non significant, respectively.
محتوای کلروفیل
شاخص کلروفیل (SPAD)
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر قارچ بر شاخص کلروفیل در سطح اطمینان یک درصد معنیدار بود (جدول 1). نتایج مقایسه میانگین نوع قارچ نشان داد که بیشترین شاخص کلروفیل در حالت استفاده از سه قارچ T. harzianum، T. longibrachiatum و
R. irregularis حاصل بهدست آمد که با میزان شاخص کلروفیل در قارچ G. verciform و شاهد اختلاف معنیداری داشت. (شکل 2). در یک مطالعه اجرا شده توسط Alexandru et al. (2013) در گوجهفرنگی (Solanum lycopersicum) تیمار شده با شش جدایه تریکودرما، افزایش سرعت فتوسنتز در مقایسه با گیاهان شاهد مشاهده شد.
طی آزمایشی مشخص شد که تلقیح گیاه شبدر سفید (Trifolium repens) با قارچهای مایکوریز، موجب افزایش سطح برگها و میزان کلروفیل آنها شد و نهایتاً سرعت فتوسنتز خالص را در کل دوره رشد گیاه افزایش داد (Wright et al., 1998). Demir (2005) اظهار داشت که همزیستی مایکوریزی، سبب افزایش غلظت کلروفیل در برگهای گیاه فلفل
(Capsicum annuum L.) میشود. از آنجا که قارچهای مایکوریز به جذب منیزیم در گیاه کمک میکنند، میتوانند سنتز کلروفیل را افزایش دهند (Giri & Mukerji, 2004). افزایش کلروفیل در گیاهان مایکوریزی نسبت به گیاهان غیرمایکوریزی در گیاه Strophosty leshelval نیز گزارش شده است (Tasang & Maum, 1999). ریسههای مایکوریز، وارد سیستم ریشه گیاه میشوند و سبب کاهش غلظت آبسزیکاسید میشوند و میزان سیتوکنین را افزایش میدهند (Kapoor et al., 2002)؛ سیتوکینین تمایز کلروپلاست را بهبود میبخشد و موجب سنتز کلروفیل میشود (Fletcher et al., 2000).
شکل 2- اثر تلقیح با قارچ بر شاخص کلروفیل شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 2. Effect of fungal inoculation on chlorophyll index. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
کلروفیل a
اثرات رقم و قارچ در سطح اطمینان یک درصد و اثر متقابل رقم × قارچ در سطح اطمینان پنج درصد بر کلروفیل a معنیدار بود (جدول 1). نتایج مقایسه میانگین اثر رقم × قارچ نشان داد که بیشترین مقدار کلروفیل a در رقم لانگ آیلند ماموت و سه قارچ T. harzianum، T. longibrachiatum و G. verciform تولید شد. همچنین در رقم محلی تبریز و کاربرد سه قارچ T. harzianum، T. longibrachiatum و
G. verciform، کلروفیل a بیشتر از کاربرد قارچ
R. irregularis و شاهد بود. در کل، میزان کلروفیل a در رقم لانگ آیلند ماموت، بیشتر از رقم محلی تبریز بود (شکل3).
شکل3- اثر متقابل رقم × قارچ بر کلروفیل a شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 3 . Interaction effect of cultivar and fungi on chlorophyll a. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
کلروفیل b
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات قارچ و اثر متقابل رقم × قارچ بر کلروفیل در سطح اطمینان یک درصد b معنیدار بود (جدول 1). بهدلیل معنیداری اثر متقابل رقم × قارچ، دو رقم محلی تبریز و لانگ آیلند ماموت، واکنش متفاوتی نسبت به استفاده از قارچهای مختلف از نظر میزان کلروفیل b نشان دادند.
نتایج مقایسه میانگین اثر رقم × قارچ نشان داد که بیشترین مقدار کلروفیل b (28/11 میکروگرم بر میلیلیتر) در تیمار رقم محلی تبریز و قارچ
T. harzianum مشاهده شد. در رقم محلی تبریز، کلروفیل b در حالت استفاده از قارچ T. harzianum بیشتر از سایر قارچها بود، درحالیکه در رقم لانگ آیلند ماموت، کلروفیل b در حالت استفاده از قارچ
T. harzianum و قارچ R. irregularis بیشتر از سایر قارچها بود (شکل 4).
شکل4- اثر متقابل رقم × قارچ بر کلروفیل b شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 4. Interaction effect of cultivar and fungi on chlorophyll b. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
کلروفیل کل (T)
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات رقم و قارچ بر کلروفیل کل در سطح اطمینان یک درصد معنیدار بود (جدول 1). نتایج مقایسه میانگین اثر رقم نشان داد که میانگین کلروفیل کل در رقم لانگ آیلند ماموت (59/26 میکروگرم بر میلیلیتر) بهطور معنیداری در سطح احتمال پنج درصد بیشتر از میانگین این صفت در رقم محلی تبریز (3/20 میکروگرم بر میلیلیتر) بود. نتایج مقایسه میانگین نوع قارچ نشان داد که بیشترین کلروفیل کل در در تیماراستفاده از قارچ T. harzianum (61/30 میکروگرم بر میلی لیتر) تولید شد که با میزان کلروفیل کل در سایر قارچها اختلاف معنیداری در سطح احتمال پنج درصد نشان داد و کمترین مقدار آن نیز ازتیمار قارچ R. irregularis (56/16 میکروگرم بر میلیلیتر) بهدست آمد (شکل 5).
نتایج آزمایش Mukhopadhay & Pan (2012) نشان دهنده افزایش قابل ملاحظهی کلروفیل در تیمار با تریکودرما بود. Lo & Lin (2002) گزارش نمودند که چند جدایه تریکودرمای جداسازی شده از خاک ریزوسفر روی خیار و کدو منجر به افزایش معنیدار غلظت کلروفیل شده است.
محققان گزارش کردند که گیاهچههای فلفل تلقیح شده با قارچ میکوریز، سرعت فتوسنتز، محتوی کلروفیل، نیتروژن، فسفر و پتاسیم، زیست توده برگ و محتوی نسبی آب برگ بیشتری نسبت به گیاهچههای شاهد دارند (Estrada-Luna & Davies, 2003). قارچهای میکوریز پس از همزیست شدن با گیاهان میزبان ،بر جنبههای مختلف فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه تأثیر میگذارد و موجب رشد و بهبود آن میشود که یکی از این فرآیندها، فتوسنتز و افزایش کلروفیل در برگ است. برخی از محققین بیان داشته اند که قارچ میکوریز، باعث افزایش سرعت فتوسنتز در واحد سطح برگ گیاه میزبان میشود و دلیل این امر را افزایش غلظت نیتروژن برگ و به تبع آن افزایش مقدار کلروفیل سیستم فتوسنتزی، راندمان فسفر فتوسنتز و،فعالیت آنزیمهایی چون نیترات ریداکتاز، نیتروژناز و گلوتامین سنتتاز در گیاهان میزبان میباشد
(Brito et al., 2008). نتایج بهدست آمده نشان داد که تلقیح قارچ باعث افزایش رنگیزههای فتوسنتزی و میزان SPAD نسبت به شاهد شده بود که با نتایج Basak et al. (2011)، Jahandideh et al. (2015) و Hajinia & Zaree (2015) مطابقت داشت. Zare et al (2015) گزارش دادند که بالا بودن میزان کلروفیل در گیاهان تلقیح شده با قارچ، میتواند بهعلت وجود رابطه مثبت بین غلظت فسفر و مقدار کلروفیل در گیاهان باشد، زیرا گزارشهای زیادی از افزایش جذب فسفر توسط این قارچ به گیاه میزبان ارائه شده است.
شکل 5- اثر تلقیح با قارچ بر کلروفیل کل شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 5. Effect of fungal inoculation on total chlorophyll. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
کاروتنوئید
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات رقم، قارچ و اثر متقابل رقم × قارچ در سطح اطمینان یک درصد بر میزان کاروتنوئید معنیدار بود (جدول 1). بهدلیل معنیداری اثر متقابل رقم × قارچ، دو رقم محلی تبریز و لانگ آیلند ماموت، واکنش متفاوتی نسبت به استفاده از قارچهای مختلف از نظر میزان کاروتنوئید نشان دادند. کاروتنوئیدها از طریق چرخه گزانتوفیل و واکنشهای اپوکسیداسیون و دپوکسیداسیون، سبب کاهش مصرف اکسیژن میشود و از کلروفیل در مقابل فتواکسیداسیون محافظت میکند (Sairam et al., 1998).
نتایج مقایسه میانگین اثر رقم × قارچ نشان داد که بیشترین مقدار کاروتنوئید در تیمار رقم لانگ آیلند ماموت و قارچ T. longibrachiatum به میزان 64/9 میکروگرم بر میلیلیتر و کمترین آن در تیمار قارچ
R. irregularis به میزان 44/3 میکروگرم بر میلیلیتر بهدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که در رقم محلی تبریز نیز میزان کاروتنوئید در حالت استفاده از قارچ T. longibrachiatum بیشتر از سایر قارچها به میزان26/8. میکروگرم بر میلیلیتر و کمترین آن نیز در حالت کاربرد قارچ T. harzianum به میزان 57/3. میکروگرم بر میلیلیتر مشاهده شد (شکل 6).
شکل 6- اثر متقابل رقم × قارچ بر کاروتنوئید شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 6 . Interaction effect of cultivar and fungi on dill carotenoids. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
اسانس گیاه شوید
درصد اسانس
اثرات بلوک، رقم، قارچ و اثر قارچ در رقم بر درصد اشانس معنیدار شد و تنها اثر قارچ در سطح اطمینان یک درصد بر درصد اسانس معنیدار بود (جدول2). نتایج مقایسه میانگین نوع قارچ نشان داد که بیشترین درصد اسانس در تیمار قارچ T. harzianum (39/2 درصد) مشاهده شد که با درصد اسانس در قارچ T. longibrachiatum (37/2 درصد) اختلاف معنیدار نداشت و کمترین آن نیز به تیمار قارچ verciform G. (7/0 درصد) تعلق داشت که با شاهد (97/0 درصد) اختلاف معنیدار نداشت (شکل 7). در نهایت، با کاربرد قارچ جنس Trichoderma، میانگین درصد اسانس بیشتر از استفاده از قارچ جنس Glomus بود.
جدول 2- تجزیه واریانس اسانس گیاه شوید، تحت تاثیر تیمارهای قارچ مایکوریز و تریکودرما.
Table 2. Analysis of variance of dill essential oil affected by mycorrhizal and Trichoderma treatments.
Sum of Square |
|||
Source of variation |
df |
Percentage of essential oil |
Essential oil yield |
Block |
2 |
0.156 * |
0.064* |
Cultivar |
1 |
0.021 ns |
0.160** |
Fungi |
4 |
3.645** |
0.178** |
Fungi ×Cultivar |
4 |
0.276ns |
0.005 ns |
Error |
18 |
0.117 |
0.012 |
CV(%) |
- |
21.48 |
27.75 |
*، ** و ns: بهترتیب معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیرمعنیدار.
*, ** and ns: Significant at 5% and 1% probability levels and non significant, respectively.
تلقیح با میکوریز از طریق بهبود فعالیتهای میکروبی خاک و همچنین تولید برخی تنظیمکنندههای رشد گیاه (Kapoor et al., 2007) منجر به افزایش درصد اسانس رازیانه (Foeniculum vulgare) و زنیان (Trachyspermum ammi) شده است. Darzi et al (2009) بیان داشتند که تلقیح با میکوریز، باعث افزایش محتوی اسانس رازیانه شد. نتایج دیگر بررسیها (Richter et al., 2005; Mahfouz & Sharaf-Eldin, 2007; Gharib et al., 2008; Darzi et al., 2009) نیز بهبود میزان اسانس برخی گونههای دارویی را در شرایط تلقیح با انواع ریزموجوادت خاکزی اثبات کرده است. کاربرد دو گونه قارچ Glomusروی گیاه شوید، سبب افزایش میزان اسانس و رشد گیاه شد و با کاربرد قارچ، میزان کاروون و لیمونن موجود در اسانس افزایش معنیداری نشان داد (Kapoor et al., 2002b).
شکل 7- اثر تلقیح با قارچ بر درصد اسانس دانه شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن می باشد.
Figure 7. Effect of fungi inoculation on the seed essential oil percentage. Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test
عملکرد اسانس دانه
اثرات رقم و قارچ برعملکرد اسانس در سطح اطمینان یک درصد معنیدار بود (جدول 2).
شکل 8- اثر تلقیح با قارچ بر عملکرد اسانس دانه (ml/g) شوید. حروف متفاوت بیانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد بر مبنای آزمون دانکن میباشد.
Figure 8. Effect of fungi inoculation on grain essential oil yield (ml/g) Different letters indicate significant difference at 5% of probability level based on Duncan's test.
نتایج مقایسه میانگین اثر رقم × قارچ نشان داد که بیشترین عملکرد اسانس از تیمار رقم لانگ آیلند ماموت و قارچ T. harzianum به میزان ml/g094/0 بهدست آمد، درحالیکه کمترین آن در تیمار قارچ
G. verciform به میزان ml/g 034/0 مشاهده شد (شکل 8). بررسیهای صورت گرفته نشان داد که همزیستی ریشه گیاه رازیانه با دو گونه از قارچهای مایکوریز R. irregularis و G. mosseae، بهطور معنیداری موجب بهبود میزان اسانس و کیفیت آن شد، بهنحویکه میزان ماده ارزشمند آنتول در اسانس در مقایسه با شاهد افزایش یافت (Kapoor et al., 2004). همچنین همزیستی قارچ مایکوریز با ریشه گیاه نعناع از طریق افزایش جذب آب و عناصر پرمصرف، در بهبود میزان اسانس مؤثر بوده است (Gupta et al., 2002). در بررسی مشابهی که بههمین منظور بر روی شوید و زیره انجام گرفته است، نشان داد که کاربرد قارچهای میکوریز بهطور قابل توجهی میزان اسانس این گیاهان را در مقایسه با شاهد بهبود میبخشد (Kapoor et al., 2004).
نتیجه گیری کلی
با توجه به اینکه هدف کشت گیاهان دارویی، افزایش ماده موثره در این گیاهان است، بنابراین برای رسیدن به این مهم میتوان علاوه بر استفاده از قارچهای مایکوریز که تاکنون بیشتر مورد توجه بوده است، از گونههای قارچ تریکودرما نیز بهره جست، چرا که با توجه به نتایج بهدست آمده میتوان بیان کرد که مایهزنی گیاه شوید با قارچهای تریکودرما، با اثرگذاری بیشتر، از طریق بهبود فعالیتهای میکروبی خاک و همچنین تولید برخی تنظیمکنندههای رشد گیاه و توانایی زنده ماندن در شرایط بسیار نامطلوب، بر جنبههای مختلف فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه تأثیر گذاشته و موجب افزایش فرآیند فتوسنتز و افزایش محتوی کلروفیل در برگ، میزان اسانس و به تبع آن باعث افزایش درصد اسانس در گیاه شوید شده است.
REFERENCES
REFERENCES