دوره 11، شماره 21 - ( بهار و تابستان 1402 )
جلد 11 شماره 21 صفحات 169-159 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rousta M J, Matinizadeh M, Nouri E, Zarafshar M, Enayati M. (2023). Investigating the Diversity, Abundance and Degree of Symbiosis of Arbuscular Mycorrhizal Fungi with Trees and Pasture Plants in Kowsar Station. ifej. 11(21), 159-169.
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-491-fa.html
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-491-fa.html
روستا محمد جواد، متینی زاده محمد، نوری الهام، زرافشار مهرداد، عنایتی مریم. بررسی تنوع، فراوانی و میزان همزیستی قارچ های میکوریز آربسکولار با درختان و گیاهان مرتعی در ایستگاه کوثر بوم شناسی جنگل های ایران (علمی- پژوهشی) 1402; 11 (21) :169-159
سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی
چکیده: (792 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: قارچ های میکوریز آربوسکولار، به دلیل اثرات بسیار مفیدی که در رشد و نمو گیاهان از طریق تامین آب مورد نیاز گیاهان بویژه در شرایط تنش خشکی و افزایش تحمل آنها به تنش شوری و بطور کلی، کمک به گیاه برای غلبه بر تنش های زنده و غیرزنده دارند مورد توجه بسیاری از پژوهشگران می باشند. این پژوهش در طول سال های 1401-1399 با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب، نوع پوشش گیاهی و ویژگی های خاک بر فراوانی و انواع قارچ های میکوریز در ایستگاه کوثر انجام شد.
مواد و روش ها: در بهار و پاییز، در کاربری های مختلف شامل جنگل دست کاشت اوکالیپتوس، جنگل دست کاشت آکاسیا، مرتع دست کاشت با بوته های آتریپلکس با سن 37 سال و مرتع طبیعی در دو وضعیت با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) از ریشه های کوچکتر از یک میلی متر درختان و گیاهان غالب در مرتع (درمنه دشتی، هلیانتموم و دندورا) و خاک اطراف ریشه آنها تا عمق 20 سانتی متری، سه نمونه تهیه شد. پس از جداسازی و رنگ آمیزی ریشه ها، بررسی میکروسکوپی آنها برای مشخص شدن وجود همزیستی در بافت ریشه ها و تعیین میزان آلودگی (کلونیزاسیون) ریشه ها با قارچ های میکوریز و میزان همزیستی میکوریزی براساس میزان آلودگی ریشه با ساختارهای میکوریزی صورت گرفت. خاک عبور داده شده از الک دو میلی متری برای جداسازی اسپورها و تعیین تراکم آنها استفاده شد و با استفاده از کلیدهای شناسایی و اطلاعات موجود در منابع علمی، براساس ریخت شناسی (مورفولوژی) اسپورها، جنس و گونه قارچ های میکوریز شناسایی گردید.
یافته ها: نتایج نشان داد تراکم اسپور قارچ های میکوریزی در هر دو فصل نمونه برداری در عرصه های پخش سیلاب بیشتر از عرصه های بدون پخش سیلاب بود. بیشترین میزان تراکم اسپور در عرصه پخش سیلاب در فصل پاییز مربوط به گونه هلیانتموم (H. lippii) با تعداد اسپور 50/20 در هر گرم خاک و کمترین مقدار آن با تعداد اسپور 18/80 در هر گرم خاک مربوط به این گونه در عرصه بدون پخش سیلاب در فصل بهار بود. بطوری که تفاوت این دو، از نظر آماری با آزمون دانکن در سطح 5 درصد معنی دار شد. همچنین، در تمام کاربری‌ها، تراکم اسپور در فصل پاییز بیشتر از فصل بهار بود. بیشترین درصد اشغال (کلونیزاسیون) ریشه یا درصد همزیستی مربوط به گونه آکاسیا با 61/81 درصد در عرصه بدون پخش سیلاب در فصل بهار و کمترین مقدار، مربوط به گونه اوکالیپتوس با 12/26 درصد در عرصه بدون پخش سیلاب در فصل پاییز بود. در این پژوهش، 21 گونه متعلق به 9 جنس Acaulospora، Claroideoglomus، Diversispora، Entrophospora، Funneliformis، Glomus، Rhizophagus، Scutellospora و Septoglomus در عرصه های با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب شناسایی شدند. گونه Septoglomus constrictum با 0/100 درصد فراوانی، بیشترین فراوانی را به خود اختصاص داد. گونه های Glomus heterosporum و Rhizophagus aggregatum با فراوانی 50/0 درصد در رده دوم و گونه های Funneliformis mosseae، Glomus ambisporum، Glomus intraradices و Rhizophagus fasciculatus با فراوانی 33/3 درصد در رده سوم قرار گرفتند.
نتیجه گیری: با توجه به اینکه شناسایی قارچ های میکوریزی موجود در ریزوسفر گیاهان درختی و بوته های مرتعی مناطق خشک و کاربرد آنها می تواند گامی اساسی برای کاهش تاثیر منفی تنش های مختلف از جمله تنش خشکی باشد، پیشنهاد می شود گونه های فعال و موثر این قارچ ها شناسایی و تکثیر شده و بصورت مایه تلقیح برای احیای مراتع این مناطق مورد استفاده قرار گیرد.
فهرست منابع
1. Abbott, L. and A. Robson. 1991. Factors influencing the occurrence of vesicular-arbuscular mycorrhizas. Agriculture, ecosystems & environment, 35: 121-150. [DOI:10.1016/0167-8809(91)90048-3]
2. Alexander, M. 1983. Introduction to Soil Microbiology. John Wiley and Sons, New York.
3. Allen, M.F. 1983. Formation of vesiculararbuscular mycorrhizae in Atriplexgardneri (Chenopodiaceae): seasonal response in a cold desert. Mycologia, 75: 773-776. [DOI:10.1080/00275514.1983.12023753]
4. Allen, M.F. and E.B. Allen. 1990. Carbon source of VA mycorrhizal fungi with Chenopodiaceae from a semi-arid shrub steppe. Ecology, 71: 2019-2021. [DOI:10.2307/1937610]
5. Angelard, C., A. Colard, H. Niculita-Hirzel, D. Croll and I.R. Sanders. 2010. Segregation in a mycorrhizal fungus alters rice growth and symbiosis-specific gene transcription. Current Biology, 20: 1216-1221. Doi:10.1016/j. cub. 2010.05.031 [DOI:10.1016/j.cub.2010.05.031]
6. Alguacil, M.M., J.A. Hernandez, F. Caravaca, B. Portillo and A. Roldan. 2003. Antioxidant enzyme activities in shoots from three mycorrhizal shrub species afforested in a degraded semi-arid soil. Physiologia Plantarum, 118: 562-570. [DOI:10.1034/j.1399-3054.2003.00149.x]
7. Asai, T. 1934. Uber das vorkommen und die bedeutung der wurzelpize in den Landpflanzen. Journal of Japanese Botany, 5: 107-150.
8. Becerra, A., N. Bartoloni, N. Cofré, F. Soteras and M. Cabello. 2014. Arbuscular mycorrhizal fungi in saline soils: vertical distribution at different soil depth. Brazilian Journal of Microbiology, 45(2): 585-594. [DOI:10.1590/S1517-83822014000200029]
9. Bever, J. 2002. Host-specificity of AM fungal population growth rates can generate feedback on plant growth. Plant and Soil, 244: 281-290. [DOI:10.1007/978-94-017-1284-2_28]
10. Chandrasekaran, M., M. Chanratana, K. Kim, S. Seshadri and T. Sa. 2019. Impact of arbuscular mycorrhizal fungi on photosynthesis, water status, and gas exchange of plants under salt stress-A meta-analysis. Frontiers in Plant Science, 10: 1-10. Doi: 10.3389/fpls.2019.00457. [DOI:10.3389/fpls.2019.00457]
11. Cosme, M., E. Ramireddy, P. Franken, T. Schmülling, and S. Wurst. 2016. Shoot- and root-borne cytokinin influences arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhiza, 26: 709-720. [DOI:10.1007/s00572-016-0706-3]
12. De Barros Silva Leite, M.C., M.B.G. Dos Santos Freire, J.V.J. De Queiroz, L.C. Maia, G.P. Duda and E.V. De Medeiros.2020. Mycorrhizal Atriplex nummularia promote revegetation and shifts in microbial properties in saline Brazilian soil. Applied Soil Ecology, 153: 35-74. [DOI:10.1016/j.apsoil.2020.103574]
13. Dhillion, S.S., P.E. Vidiella, L.E. Aguilera, S.E. Friesse, E. De Leon and J.C. Zak. 1995. Mycorrhizal plant and fungi in the fog free Pacific coastal desert of Chile. Mycorrhiza, 5: 381-386. [DOI:10.1007/BF00207410]
14. Engelmoer, D.J.P., J.E. Behm and E. Toby Kiers. 2014. Intense competition between arbuscular mycorrhizal mutualists in an in vitro root microbiome negatively affects total fungal abundance. Molecular Ecology, 23: 1584-1593. doi:10.1111/mec.12451. [DOI:10.1111/mec.12451]
15. Evelin, H., T.S. Devi, S. Gupta and R. Kapoor. 2019. Mitigation of salinity stress in plants by arbuscular mycorrhizal Symbiosis: Current Understanding and New Challenges. Front. Plant Sci., 10: 1-21.
https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00470 [DOI:10.3389/fpls.2019.00470.]
16. French, K.E. 2017. Engineering Mycorrhizal symbioses to alter plant metabolism and improve crop health. Front. Microbiology, 8: 1-8. Doi: 10.3389/fmicb.2017.01403. [DOI:10.3389/fmicb.2017.01403]
17. Gavito, M., P. Curtis and I. Jakobsen. 2001. Neither mycorrhizal inoculation nor atmospheric CO2 concentration has strong effects on pea root production and root loss. New Phytologist, 149(2): 283-290. [DOI:10.1046/j.1469-8137.2001.00013.x]
18. Gemma, J.N. and R.E. Koske. 1988. Seasonal variation in spore abundance and dormancy of Gigaspora gigantea and in mycorrhizal inoculum potential of a dune soil. Mycologia, 80: 211-216. [DOI:10.1080/00275514.1988.12025522]
19. Gerdemann, J.W. and T.H. Nicolson. 1968. Spores of mycorrhizal endogone species extracted for soil by wet sieving and decanting. Transactions of the British Mycological society, 46: 235-244. [DOI:10.1016/S0007-1536(63)80079-0]
20. Giovannetti, M. and B. Mosse. 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular-arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist, 84: 489-500. [DOI:10.1111/j.1469-8137.1980.tb04556.x]
21. Giovannetti, M. 1985. Seasonal variation of vesicular-arbuscular mycorrhizas and endogonaceous spores in a maritime and sand dune, Transactions of the British Mycological Society, 84(4): 679-684. [DOI:10.1016/S0007-1536(85)80123-6]
22. Ghahari, G.R. 2019. Vegetation monitoring of Kowsar research aquifer management station. Annual report of research project. Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, 55 p (In Persian).
23. Giri, B., R. Kapoor and K.G. Mukerji. 2007. Improved tolerance of Acacia nilotica artly related to elevated K+/Na+ ratios in root and shoot tissues. Microbial Ecology, 54: 753-760. [DOI:10.1007/s00248-007-9239-9]
24. Hayman, D.S. 1981. Mycorrhiza and its significance in horticulture. The Plantsman, 2: 214-224.
25. Hayman, D.S. 1983. The physiology of vesicular-arbuscular endomycorrhizal symbiosis. Can. J. Bot. 61: 944-961. [DOI:10.1139/b83-105]
26. Hirrel, M.C., H. Mehravaran and J.W. Gerdemann. 1978. Vesicular-arbuscular mycorrhizae in the Chenopodiaceae and Cruciferae: do they occur? Canadian Journal of Botany, 56: 2813-2817. [DOI:10.1139/b78-336]
27. Jansa, J., F.A. Smith and S.E. Smith. 2008. Are there benefits of simultaneous root colonization by different arbuscular mycorrhizal fungi? New Phytologist, 177: 779-789. doi:10.1111/j.1469-8137.2007. 02294.x [DOI:10.1111/j.1469-8137.2007.02294.x]
28. INVAM. 2012. International culture collection of arbuscular and VA mycorrhizal fungi. http://www.invam.caf.wvu.edu.
29. Iqbal, S.H. and K.S. Queorshi. 1986. The influence of mixed showing (cereals and crucifers) and crop rotation on the development of mycorrhiza and subsequent growth of crops under field conditions, Biologia, 22: 287-298.
30. Klironomos, J.N., P. Mouroglis, B. Kendrick and P. Widden. 1993. A Comparison of spatial heterogenecity of VAM fungi in two maple-forest soil. Canadian Journal of Botany, 71: 1472-1480. [DOI:10.1139/b93-178]
31. Li, T., Y.J. Hu, Z.P. Hao, H. Li, Y.S. Wang, and B.D. Chen. 2013. First cloning and characterization of two functional aquaporin genes from an arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices. New Phytol. 197: 617-630. Doi: 10.1111/nph.12011. [DOI:10.1111/nph.12011]
32. Louis, L. and G. Lim. 1987. Spore density and root colonization of vesicular arbuscular mycorrhizas in tropical soil. Transactions of the British mycological Society, 88: 207-212. [DOI:10.1016/S0007-1536(87)80216-4]
33. Maherali H. and J.N. Klironomos 2007. Influence of phylogeny on fungal community assembly and ecosystem functioning. Science, 316: 1746-1748. doi:10.1126/science.1141412. [DOI:10.1126/science.1141412]
34. Matinizadeh, M., S. Ali Ahmad Korori, M. Khoshnevis and M. Teimouri. 2006. Identification and abundance of mycorrhizal fungi symbiosis with Juniperus excels. Forest and Poplar Research, 13(4): 401-385 (In Persian).
35. Mirzaei, J., S. Dostcami and M. Moradi, 2018. Identification of arbuscular mycorrhizal fungi associated with plant species in the Manesht and Ghalarang protected area. Forest and Wood Products, 70(4): 549-557 (In Persian).
36. Mohammadi, M. and F. Rejali, 2020. Effect of mychorhizal symbiosis on growth properties and colonization of common Almond rootstock at water deficit conditions. Journal of Soil Biology, 9(1): 15-29 (In Persian).
37. Morton, J.B., and D. Redecker. 2001. Two new families of Glomales, Archaeosporaceae and Paraglomaceae, with two new genera Archaeospora and Paraglomus, based on concordant molecular and morphological characters. Mycologia, 93:181-195, doi: 10.2307/3761615. [DOI:10.2307/3761615]
38. Mu, D., N. Du and J.J. Zwiazek. 2021. Inoculation with Ericoid Mycorrhizal Associations Alleviates Drought Stress in Lowland and Upland Velvetleaf Blueberry (Vaccinium myrtilloides) Seedlings. Plants, 10, 2786.
https://doi.org/10.3390/plants10122786 [DOI:10.3390/plants10122786.]
39. Noshad, M.H., E. Chavoshi, M.R. Mosaddeghi, V. Dorostkar and F. Hosseini. 2021. Effect of Arbuscular Mycorrhizal Fungi Symbiosis with Haloxylon ammodendron and Atriplex canescens on Soil Available Water and Glomalin Concentration under Drought and Salinity Stresses. Journal of Soil and Plant Interactions, 12(4): 109-126 (In Persian). [DOI:10.47176/jspi.12.4.08882]
40. Nouri, E., A. Moshki, M. Matinizadeh, A. Zolfaghari and S. Rajaei. 2018. Symbiosis relationship between some arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and Salsola laricina and its effect on improving plant growth parameters. Rostaniha, 19(2): 130-137.
41. Oehl, F., G.A. Silva, B.T. Goto and E. Sieverding. 2011. Glomeromycota: Three new genera and glomoid species reorganized. Mycotaxon, 116: 75-120. [DOI:10.5248/116.75]
42. Olrovich, D.A. and A.E. Ashford. 1993. Polyphosphate granules are artifact of specimen preparation in the ectomycorrhizal fungus Pisolithus tinctorius. Protoplasma, 173: 91-102. [DOI:10.1007/BF01378998]
43. Phillips, J.M. and J.M. Hayman. 1970. Improved procedures for clearing roots by staining parasitic and vesicular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British mycological Society, 55: 158-160. [DOI:10.1016/S0007-1536(70)80110-3]
44. Plenchette, C. and R. Dupponois. 2005. Growth response of the salt brush Atriplex numularia L. to inoculation with the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices. Journal of Arid Environments, 61: 535-540. [DOI:10.1016/j.jaridenv.2004.10.003]
45. Pozo, M.J. and C. Azcon-Aguilar. 2007. Unraveling mycorrhiza-induced resistance. Curr. Opin. Plant Biol., 10: 393-398. Doi: 10.1016/j.pbi.2007.05.004. [DOI:10.1016/j.pbi.2007.05.004]
46. Ramak, P., M. Matinizadeh, M. Mehrnia and R. Siahmansour. 2018. The reaction of six medicinal plant species with arbuscular mycorrhizal fungi during spring and autumn in Noujian Watershed (Lorestan province). Plant Ecophysiology, 10(35): 198-211 (In Persian).
47. Redecker, D., A. Schüssler, H. Stockinger, S.L. Stürmer, J. B. Morton, and C. Walker. 2013. An evidence-based consensus for the classification of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomeromycota). Mycorrhiza, 23(7): 515-31. Doi: 10.1007/s00572-013-0486-y. [DOI:10.1007/s00572-013-0486-y]
48. Ruiz-Lozano, J.M. and R. Azcon. 1995. Hyphal contribution to water uptake in mycorrhizal plants
49. as affected by the fungal species and water status. Physiol Plantarum, 95: 472-478.
50. Sabet Jahromi, M., G. Salehi Jozani, M. Hosseini, S.M. Khayam Nekoei, and S. Akbari Vala. 2012. Isolation and identification of indigenous Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) symbiosis with crops in some Iran regions with drought conditions. Modares Journal of Biotechnology, 3(1): 1-13 (In Persian).
51. Santander, C., R. Aroca, J. Manuel Ruiz-Lozano, J. Olave, P. Cartes, F. Borie and P. Cornejo. 2017. Arbuscular mycorrhiza effects on plant performance under osmotic stress. Mycorrhiza, 7(27): 639-657. Doi: 10.1007/s00572-017-0784-x. [DOI:10.1007/s00572-017-0784-x]
52. Santos-Gonza ́lez, J.C., R.F. Finlay and A. Tehler. 2007. Seasonal Dynamics of Arbuscular Mycorrhizal Fungal Communities in Roots in Seminatural Grassland. Applied and Environmental Microbiology, 73(17): 5613-5623. [DOI:10.1128/AEM.00262-07]
53. Sengupta, A. and S. Chaudhuri. 1990. Vesicular arbuscular mycorrhiza (VAM) in pioneer salt marsh plants of the Ganges River delta in West Bengal (India), Plant and Soil, 122: 111-113. [DOI:10.1007/BF02851917]
54. Sharifi, M., M. Ghorbanli and H. Ebrahimzadeh. 2007. Improved growth of salinity-stressed soybean after inoculation with pre-treated mycorrhizal fungi. Journal of Plant Physiology 164: 1144-1151. [DOI:10.1016/j.jplph.2006.06.016]
55. St. John, T.V., and D.C. Coleman, 1983. The role of mycorrhizae in plant ecology. Can J. Bot., 61:1005-1014. [DOI:10.1139/b83-108]
56. Sivakumar, N. 2013. Effect of edaphic factors and seasonal variation on spore density and root coloniz ation of arbusc ular mycorrhizal fungi in sugarcane fields. Ann. Microbiol., 63: 151-160. DOI 10.1007/s13213-012-0455-2 [DOI:10.1007/s13213-012-0455-2]
57. Smith, S.E. and D.J. Read. 2008. Mycorrhizal symbiosis, 3rd ed. Academic Press, London, United Kingdom.
58. Sylvia, D.M. 1986. Spatial and temporal distribution of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi associated with Uniola paniculata in Florida foredunes. Mycologia, 78: 728-734. [DOI:10.1080/00275514.1986.12025316]
59. Yurkov, A., S. Veselova, L. Jacobi, G. Stepanova, V. Yemelyanov, G. Kudoyarova, M. Shishova. 2017. The effect of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus irregularis on cytokinin content in a highly mycotrophic Medicago lupulina line under low phosphorus level in the soil. Plant soil environment, 63: 519-524. Doi: 10.17221/617/2017-PSE. [DOI:10.17221/617/2017-PSE]
60. Van Der Heijden, M.G.A., J.N. Klironomos, M. Ursic, P. Moutoglis, R. Streitwolf-Engel, T. Boller, A. Wiemken, and I.R. Sanders. 1998. Mycorrhizal fungal diversity determines plant biodiversity, ecosystem variability and productivity, Nature, 396: 69-72. [DOI:10.1038/23932]
61. Van der Heijden, M.G.A., F.M. Martin, M.A. Selosse, and I.R. Sanders. 2015. Mycorrhizal ecology and evolution: the past, the present, and the future. New Phytol 205: 1406-1423. [DOI:10.1111/nph.13288]
62. Verbruggen, E., M.G.A. Van Der Heijden, J.T. Weedon, G.A. Kowalchuk, and W.F.M. Roling. 2012. Community assembly, species richness and nestedness of arbuscular mycorrhizal fungi in agricultural soils. Molecular Ecology, 21: 2341-2353. [DOI:10.1111/j.1365-294X.2012.05534.x]
63. Williams, S.E., A.G. Wollum and F.E. Aldon. 1974. Growth of Atriplex canescens (Pursh.) Nutt. Improved by formation of vesicular arbuscular mycorrhizae. Soil Science Society of America Proceedings, 38: 962-965. [DOI:10.2136/sssaj1974.03615995003800060034x]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
