مقایسه تنوع و فراوانی جدایه‌های انتخابی میکوریز پسته و برخی گیاهان بومی استان کرمان با استفاده از روش‌های ریخت شناختی و مولکولی (qPCR)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 نویسنده مسئول، استادیار گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

3 کرمان دانشگاه شهید باهنر کرمان- بخش گیاه پزشکی

چکیده

هدف: قارچ­های میکوریز با دامنه وسیعی از گیاهان همزیست هستند و نقشی کلیدی در پایداری اکوسیستم­ دارند. برخی از گونه­های قارچ­های میکوریز قابلیت سازگاری با شرایط سخت را دارند. تحقیقات کمی بر روی تنوع قارچ­های میکوریز در ایران انجام گرفته است. این تحقیق به منظور شناسایی قارچ­های میکوریز درونزی همزیست با درختان پسته در شرایط شوری و خشکی شدید و مقایسه نتایج با جدایه­های برخی گیاهان غیر زراعی انجام شده است.
مواد و روش­ها: در این بررسی ابتدا تعداد ۵۶ نمونه ریزوسفری از درختان پسته و ۴۰ نمونه ریزوسفری از گیاهان غیرزراعی جمع­آوری و درصد کلنیزاسیون ریشه آنها تعیین شد. سپس ۳۷ جدایه که درصد کلنیزاسیون بالاتری داشتند انتخاب و با استفاده از گیاه سورگوم در گلدان تکثیر شدند. در مرحله بعد تعداد هشت جدایه برتر (چهار جدایه از پسته و چهار جدایه از گیاهان غیر زراعی) بر روی گیاه اندروپگون (Andropogon gerardii) تلقیح و شناسایی مولکولی به روش qPCR انجام شد.
نتایج: درصد کلنیزاسیون نمونه­های پسته در گلخانه بر روی سورگوم نسبت به پسته در شرایط مزرعه بیشتر بود در حالی که در گیاهان بومی درصد کلنیزاسیون نسبت به سورگوم بیشتر بود. قارچ Rhizophagus بر اساس ویژگی­های ریخت شناختی اسپورها در خاک، در تمام نمونه­های پسته بجز نمونه ۴۲ شناسایی گردید. سه جنس Claroideoglomus،Funneliformis  و Rhizophagus جنس­های غالب باغ های پسته ­بودند.
نتیجه گیری: تنوع گونه­های قارچ میکوریز در مناطق غیر کشاورزی بیشتر از باغ­های پسته بود. بیشترین سرعت کلنیزاسیون ریشه مربوط به Diversispora می­باشد و جدایه­های Funneliformis، Rhizophagus، Claroideoglomus  و Racocetra در رتبه­های بعدی قرار گرفتند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison of diversity and abundance of selective arbuscular mycorrhizal fungi of pistachio and some native plants from Kerman province using morphological and molecular (qPCR) method

نویسندگان [English]

  • Zahra Peymaneh 1
  • Mahdi Sarcheshmeh- Pour 2
  • Hamid Mohammadi 3
1 Ph.D. Student, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
3 Associate Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
چکیده [English]

Objective
Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) establish symbiosis with a great number of plant species. This group of fungi plays an important role in ecosystem stability. Some AMF species can quickly adapt to stress conditions. The diversity of native AMF is less studied in Iran. In the present study, we identified AMF symbionts of pistachio trees under salinity and drought stress. Furthermore, the results were compared with some native plants in Kerman province.
 
Materials and methods
In this study, 56 and 40 samples from the rhizosphere of pistachio trees and native plants were collected respectively. After root colonization assessment, 37 samples with more colonization percentages were selected as initial inoculums. Inoculums prepared with sorghum plant in a pot experiment. In the next step, molecular identification of eight isolates (four isolates from pistachio and four isolates from the native plant) was performed using qPCR method in root samples of Andropogon gerardii.
 
Results
The result showed that root colonization was lower in pistachio than sorghum plants which were in contrast to native plants. Morphological identification of AMF spores showed all samples were contained Rhizophagus except for sample ID 42 of pistachio orchards. Claroideoglomus, Funneliformis, and Rhizophagus were found as dominant species in pistachio orchards.
 
Conclusions
The present study shows that AMF diversity was higher in native plants than pistachio. Diversispora had thehighest rate of root colonization followed by Funneliformis, Rhizophagus, Claroideoglomus, and Racocetra.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Andropogon
  • species diversity
  • dominant species
  • molecular identification

مراجع

References
Abrishami MH (1994) Iran Pistachio-Historical Recognition, Tehran University Press
.Brundrett M, Abbott LK, Jasper DA (1999) Glomalean mycorrhizal fungi from tropical Australia, Comparison of the effectiveness and specificity of different isolation procedures. Mycorrhiza 8, 305–314.
Channabasava A, Lakshman HC, Jorquera MA (2015) Effect of fungicides on association of arbuscular mycorrhiza fungus Rhizophagus fasciculatus and growth of Proso millet (Panicum miliaceum L.). J Soil Sci Plant Nutr 15, 35-45.
Gardes M, Bruns T (1996) Community structure of ectomycorrhizal fungi in a Pinus muricata forest: above-and below-ground views. Can J Bot 74, 1572-1583.
Jansa J, Mozafar A, Anken T, Ruh R, Sanders IR, Frossard E (2002) Diversity and structure of AMF communities as affected by tillage in a temperate soil. Mycorrhiza12, 225-234.
Jansa J, Smith A, Smith SE (2008) Are there benefits of simultaneous root colonization by different arbuscular mycorrhizal fungi?. New Phytol 177, 779-789.
Khalvati MA, Hu Y, Mozafar A, Schmidhalter U (2005) Quantification of water uptake by arbuscular mycorrhizal hyphae and its significance for leaf growth, water relations, and gas exchange of barley subjected to drought stress. Plant Biol7, 706-712.
Krüger M, Stockinger H, Krüger C, Schüßler A (2009) XX DNA-based species level detection of Glomeromycota: one PCR primer set for all arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytol 183, 212–223.
Marouf KB, Ighilhariz Z, de Lajudie P, Duponnois R, Bekki A (2015) Assessing the native arbuscular mycorrhizal symbioses to rehabilitate a degraded coastal sand dune in Algeria. Int J Agric Crop Sci 8, 194-202.
Morton JB, Redecker D (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.
Oehl F, Sieverding E, Ineichen K, Ma der P, Boller T, Wiemken A (2003) Impact of land use intensity on the species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in agroecosystems of Central Europe. Appl Environ Microbiol 69, 2816-2824.
Oehl F, Sieverding E, Ineichen K, Ma¨der P, Wiemken A, Boller T (2009) Distinct sporulation dynamics of arbuscular mycorrhizal fungal communities from different agroecosystems in long-term microcosms. Agr Ecosyst Environ 134, 257-268.
Phillips JM, Hayman DS (1970) Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Trans Br Mycol Soc 55, 158-161.
Saiki RK, Gelfand D, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn GT, Erlich HA (1988) Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science 239, 487-91.
SarcheshmehpourM, Savaghebi GR, Saleh Rastin N, Alikhani HA, Siadat H )2009) Evaluation of Effectiveness of Selected Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) of the Pistachio Trees on the Nutrition and Growth Promotion of Seedling under Salt and Drought Stress Conditions. Ph.D. Thesis at Tehran University, Dept. of Soil Science.
Schubler A, Schwarzott D, Walker C (2001) A new fungal phylum, the Glomeromycota: phylogeny and evolution. Mycol Res 105,1413-1421.
Smith S, Read D (2008) Mycorrhizal Symbiosis. Academic Press, New York, 787 pp.
Song YY, Simard SW, Carroll A, Mohn WW, Zeng RS (2015) Defoliation of interior Douglas-fir elicits carbon transfer and stress signalling to ponderosa pine neighbors through ectomycorrhizal networks. Sci Rep 5, 8495.
Thonar C, Erb A, Jansa J (2012) Real-time PCR to quantify composition of arbuscular mycorrhizal fungal communities—marker design, verification, calibration and field validation .Mol Ecol Resour 12, 219-232.
Voříšková A, Jansa J, Püschel D, Krüger M, CajthamlT, Vosátka M, Janoušková M (2017) Real-time PCR quantification of arbuscular mycorrhizal fungi: does the use of nuclear or mitochondrial markers make a difference?. Mycorrhiza 27, 577-585.
Xiang D, Verbruggen E, Hu YJ, Veresoglou SD, Rillig MC, Zhou W, Xu TL, Li H, Hao ZP, Chen YL, Chen BD )2014( Land use influences arbuscular mycorrhizal fungal communities in the farming-pastoral ecotone of northern China. New Phytol 204, 968-978.
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
دوره 10، شماره 4 - شماره پیاپی 32
دوره 10 شماره 4
اسفند 1397
صفحه 19-34

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار