تأثیر قارچ‌های میکوریزا بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت در گیاه دارویی زوفا (Hyssopus officinalis L.) در شرایط کمبود آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای تخصصی، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران

2 دانشیار، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران

چکیده

بعضی از گیاهان زراعی از قابلیت مقاومت در برابر تنش‌های محیطی برخوردارند، به‌طوری که با مکانیزم عمل خود مانع از تولید بیشتر اکسیژن‌های رادیکال آزاد شده و یا با اکسیژن‌های رادیکال آزاد تولیدی مقابله می‌کنند. بر این اساس، به‌منظور بررسی اثر گونه‌های قارچی با رابطه میکوریزایی بر خصوصیات اکوفیزیولوژیکی گیاه زوفا (Hyssopus officinalis L.)، آزمایشی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار در سال زراعی 1391 در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان‌غربی اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل گونه‌های قارچ میکوریزا (Glomus mousseae، G. intraradicese، G. fasiculatum، G. claroideum، Acaulospora longula و شاهد بدون میکوریزا) و آبیاری در چهار سطح (آبیاری در 80، 70، 60 و 50 درصد ظرفیت زراعی) بودند. نتایج آزمایش نشان داد که اثر آبیاری و میکوریزا بر میزان آنزیم آسکوربات پراکسیداز، و اثر متقابل بین آبیاری و میکوریزا روی درصد کلونیزاسیون، فعالیت کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز معنی‌دار بود. ترتیب بیشترین میزان آلودگی ریشه زوفا با G. mosseae، G. intraradices، G. fasiculatum، G. claroideum و A. longula در مقایسه با شاهد بود که با افزایش شدت تنش درصد کلونیزاسیون با همین ترتیب افزایش بیشتری داشت. بالاترین فعالیت سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز در برگ گیاهان تلقیح شده با G. mosseae،G. fasiculatum،G. fasiculatum و G. claroideum به‌ترتیب در ظرفیت‌های زراعی 50، 60، 50 و 50 بدست آمد. بیشترین میزان آسکوربات پراکسیداز هم متعلق به آبیاری در 50 درصد ظرفیت زراعی بود. به‌طور کلی نتایج این بررسی حکایت از آن داشت که گونه‌های میکوریزا با خنثی کردن اثرات رادیکال‌های آزاد، افزایش پایداری غشاء سلولی و میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت در تعدیل تنش کمبود آب مؤثر بودند.

کلیدواژه‌ها


- Ambasta, S.P., Ramchandran, K., Kashyapa, K. and Chand, K., 1992. The Useful Plants of India. Council of Science and Industrial Research (CSIR), New Delhi, 918p.

- Bayer, W., Imlay, J. and Fridovich, I., 1991. Superoxide dismutase. Progress in Nucleic Acid Research and Molecular Biology, 40: 221-253.

- Benavides, F.G., Benach, J., Diez-Roux, A.V. and Roman, C., 2000. How do types of employment relate to health indicators? Finding from the second European survey on working conditions. Journal of Epidemiology and Community Health, 54: 494-501.

- Bettaieb, I., Zakhama, N., Aidi Wannes, W., Kchouk, M. E. and Marzouk, B., 2009. Water deficit effects on Salvia officinalis fatty acids and essential oils composition. Scientia Horticulturae, 120(2): 271-275.

- Bhattacharjee, S. and Mukherjee, A.K., 2002. Salt stress induced cytosolute accumulation, antioxidant response and membrane deterioration in three rice cultivars during early germination. Seed Science and Technology, 30: 279-287.

- Blokhin, O., Virolainen, E. and Fagerstedt, K., 2003. Antioxidant oxidative damage and oxygen deprivation stress. Annals of Botany, 91(2): 179-194.

- Chance, B. and Maehly, A.C., 1995. Assay of catalase and peroxidase. Methods in Enzymology, 2: 764-775.

- Delfine, S., Loreto, F., Pinelli, P., Tognetti, R. and Alvino, A., 2005. Isoprenoids content and photosynthetic limitations in rosemary and spearmint plants under water stress. Agriculture, Ecosystems and Environment, 106(2-3): 243-252.

- Ghorbanli, M., Bakhshi Khaniki, Gh. and Zakeri, A., 2012. Investigation on the effects of water stress on antioxidant compounds of Linum usitatissimum L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 27(4): 647-658.

- Giovannetti, M. and Mosse, B., 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist, 84: 489-500.

- Habibi, D., Mashdi Akbar Boojar, M., Mahmoudi, A., Ardakani, M.R. and Taleghani, D., 2004. Antioxidative enzyme in sunflower subjected to drought stress. 4th International Crop Science Congress, Brisbane, Australia, 26 September-1 October: 1-4.

- Habibzadeh, Y., Pirzad, A., Zardashti, M.R., Jalilian, J. and Eini, O., 2013. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on seed and protein yield under water-deficit stress in mung bean. Agronomy Journal, 105: 79-84.

- Haddad, R., Morris, K. and Buchanan-Wollaston, V., 2004. Expression analysis of genes related to oxidative protection during senescence in Brassica napus. Iranian Journal of Biotechnology, 2: 269-278.

- Haji Sharifi, A., 2013. Herbs Secrets. Hafez Novin, Tehran, 944p (In Persian).

- Imam, Y., Karimzadeh Soreshjani, H., Mouri, S. and Maghsoudi, K., 2013. Biochemical responses of two wheat cultivars to late season drought stress and auxin and cytokinin application. Journal of Plant Process and Function, 2(1): 65-74.

- Kamkar, B., Daneshmand, A.R., Ghooshchi, F., Shiranirad, A.H. and Safahani Langeroudi, A.R., 2011. The effects of irrigation regimes and nitrogen rates on some agronomic traits of canola under a semiarid environment. Agricultural Water Management, 98(2): 1005-1012.

- Kazazi, H., Rezaei, K., Ghotb-Sharif, S.J., Emam-Djomeh Z. and Yamini, Y., 2007. Supercriticial fluid extraction of flavors and fragrances from Hyssopus officinalis L. cultivated in Iran. Food Chemistry, 105: 805-811.

- Kreis, W., Kaplan, M.H., Freeman, J., Sun, D.K. and Sarin, P.S., 1990. Inhibition of HIV replication by Hyssop officinalis extracts. Antiviral Research, 14(6): 323-337.

- Misra, H. P. and Fridovich, I., 1972. The generation of superoxide radical during auto oxidation. Journal of Biological Chemistry, 247: 6960-6966.

- Panwar, J. and Tarafdar, J.C., 2006. Arbuscular mycorrhizal fungal dynamics under [Mitragyna parvifolia (Roxb.) Korth.] in Thar desert. Applied Soil Ecology, 34: 200-208.

- Phillips, J.M. and Hayman, D.S., 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society, 55:158-161.

- Qinghua, S.H. and Zhujun, Z., 2008. Effect of exogenous salicylic acid on manganese toxicity, system in cucumber. Environmental and Experimental Botany, 63: 317-326.

- Ranieri, A., Castagna, A., Pacini, J., Baldan, B., Mensuali Sodi, A. and Soldatini, G.F., 2003. Early production and scavenging of hydrogen peroxide in the apoplast of sunflower plants exposed to ozone. Journal of Experimental Botany, 54: 2529-40.

- Smirnoff, N. and Wheeler, G.L., 2000. Ascorbic acid in plants: biosynthesis and function. Critical Review of Plant Sciences, 19: 267-290.

- Smith, S.E., Facelli, E. and Pope, S., 2010. Plant performance in stressful environments: interpreting new and established knowledge of the roles of arbuscular mycorrhizas. Plant and Soil, 326: 3-20.

- Sudhakar, C., Lakshmi, A. and Giridarakumar, S., 2001. Changes in the antioxidant enzyme efficacy in two high yielding genotypes of mulberry (Morus alba L.) under NaCl salinity. Plant Science, 161(3): 613-619.

- Venkateshwar Rao, G.C., Manoharachary, C., Kunwari I.K. and Rajeshwar Rao, B.R., 2000. Arbuscular mycorrhizal fungi associated with some economically important spices and aromatic plants. Philippine Journal of Science, 129: 1-5.

- Vessey, J.K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255: 571-586.

- Wu, S.C., Caob, Z.H., Lib, Z.G., Cheunga K.C. and Wong, M.H., 2005. Effects of biofertilizer containing N-fixer, P and K solubilizers and AM fungi on maize growth: a greenhouse trial. Geoderma, 125: 155-166.

- Yong Kim, S., Lim, J.H., Park, M.R., Kim, Y., Won Seo, Y., Choi K.G. and Yun, S.J., 2005. Enhanced antioxidant enzymes are associated with reduced hydrogen peroxide in barely roots under saline stress. Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 38: 218-224.

- Zhua, Z., Lianga, Z., Hana, R. and Wang, X., 2009. Impact of fertilization on drought response in the medicinal herb Bupleurum chinense DC.: Growth and saikosaponin production. Industrial Crops and Products, 29(2-3): 629-633.

- Zobayed, S.M.A., Afreen, F. and Kozai, T., 2005. Temperature stress can alter the photosynthetic efficiency and secondary metabolite concentrations in St. John’s wort. Plant Physiology and Biochemistry, 43(10-11): 977-984