بررسی تاثیر قارچ نئوتایفودیوم بر جذب نیکل و ترکیبات فنولیک در گیاه لولیوم

با افزایش آلودگی فلزات سنگین به دلیل فعالیت انسان و طبیعت، اکوسیستم‏ها در حال آلوده شدن توسط فلزات سنگین هستند. افزایش غلظت‏های فلزات ضروری و غیر ضروری در خاک می‏تواند منجر به علائم سمیت و ممانعت از رشد در بسیاری از گیاهان شود. مشارکت بین اندوفایت‏های neotyphodium spp. و گراس سردسیری lolium perenne می‏تواند منجر به افزایش مقاومت به استرس زیستی و غیر زیستی شود. این تحقیق به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار در شرایط گلخانه‏ای انجام شد. هدف از این مطالعه تخمین اثرات عفونت اندوفایت در تحمل فلز سنگین در گراس‏های میزبان، توسط مقایسه ویژگی‏های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی رای‏گراس عفونی و غیر عفونی در معرض استرس نیکل بود. گیاهان در خاک آلوده شده به نیکل در غلظت‏های 0، 30، 90 و 180 میلی‏گرم نیکل در خاک رشد داده شدند. پس از 2 ماه اثر نیکل، اندوفایت و جمعیت روی فعالیت آنزیم‏های آنتی اکسیدانت مختلف مانند آسکوربات پراکسیداز (apx)، گایاکول پراکسیداز (gpx)، کاتالاز (cat)، سوپراکسید دیسموتاز (sod)، گلوتاتیون ردوکتاز (gr) و گلوتاتیون s-ترانسفراز (gst)، همچنین محتوای کلروفیل، کاروتنوئید و ترکیبات فنولیک و بیان ژن های lptip1;1 و lptip1;2 در رای‏گراس با و بدون اندوفایت بررسی شد. مطالعه حاضر نشان داد که فعالیت آنزیم‏های apx، gpx، sod و gst در گیاهان تحت تیمار در مقایسه با کنترل افزایش یافت. درحالیکه فعالیت cat و gr کاهش یافت. همچنین عفونت اندوفایت فعالیت آنزیم‏های apx، gpx ، cat، gr و gst را افزایش داد ولی فعالیت آنزیم sod را کاهش داد. نتایج نشان داد که استرس نیکل به‏طور معنی‏داری محتوای کلروفیل a، b و کلروفیل کل و کاروتنوئید را در برگ کاهش داد. همچنین گیاهان آلوده به اندوفایت به‏طور معنی‏داری محتوای کلروفیل a، b و کلروفیل کل و کاروتنوئید بیشتری از گیاهان فاقد اندوفایت نشان داد. اختلافات معنی‏داری در محتوای ترکیبات فنولیک در گیاهان با و بدون اندوفایت در جمعیت‏ها مشاهده شد. به‏طوریکه ترکیبات فنولیک در گیاهان فاقد اندوفایت در جمعیت اول بیشتر از گیاهان فاقد اندوفایت در جمعیت دوم بود. همچنین افزایش بیان ژن lptip1;1 در گیاهان دارای اندوفایت در همه تیمارها و در گیاهان فاقد اندوفایت در تیمار 30 مشاهده شد. درحالیکه بیان ژن lptip1;2 در گیاهان فاقد اندوفایت افزایش یافت و در گیاهان دارای اندوفایت تفاوت معنی‏داری با شاهد نشان نداد. پس از 3 ماه از تیمار گیاهان، کاهش معنی‏دار در زیست توده ریشه و اندام هوایی در گیاهان با و بدون اندوفایت در تیمار 180 مشاهده شد و آلودگی به اندوفایت زیست توده گیاهان را کاهش داد. اگرچه، عفونت اندوفایت به‏طور معنی‏داری توانایی پنجه‏زنی در رای‏گراس میزبان را بهبود بخشید. همچنین افزایش معنی‏داری در غلظت نیکل ریشه و اندام هوایی تحت استرس نیکل مشاهده شد و غلظت نیکل در گیاهان دارای اندوفایت در ریشه و اندام هوایی به ترتیب % 7/12 و % 7/88 بالاتر از گیاهان فاقد اندوفایت بود. روی هم رفته، نتایج پیشنهاد می‏کند که تنوع در پاسخ به استرس نیکل در جمعیت‏های رای گراس با و بدون اندوفایت ممکن است به بقاء گراس‏ها تحت شرایط تنش یاری رساند.