بخشی از مقاله
چکیده
در کشت بافت گیاهی، درکنار مزایای بسیار زیادی که دارد, تولید تعداد بسیار زیادی گیاه جدید و سرعت بالای آن، به علت ایدهآل بودن شرایط درون شیشهای، گیاهان ایجاد شده ضعیف و حساس به تنشهای محیطی هستند. در راستای این مشکل، در این پژوهش سعی کردیم با استفاده از ویژگیهای قارچهای همزیست آربسکولدار، مقاومت آنها را به یکی از عوامل میکروبی - قارچ - Sclerotinia sclerotiorum بیمارگر در مرحله استقرارسازی گیاهچه برای انتقال به مزرعه و یا گلخانه بسنجیم. نتایج این پژوهش نشان داد که حضور قارچ آربسکولدار درون ریشه توانست تا 23/5 درصد مرگ گیاهچه را کاهش دهد.
.1 مقدمه و هدف
قارچهای آربسکولدار مایکوریزا متعلق به شاخه Glomeromycota هستند و در ردهی Glomales قرار میگیرند [11] این قارچها همزیستهای اجباری گیاهان بوده و در این رابطه همزیستی بین قارچ و گیاه، هر دو طرف نفع میبرند [13] علاوه بر افزایش دسترسی به عناصر معدنی، مزیتهای دیگری مانند افزایش تحمل گیاه به خشکی و فلزات سنگین، محافظت در برابر بیمارگرها و گیاهخوارهارا نیز، برای میزبان گیاهی خود دارند 9] ، 7 ، .[5 همچنین، بر تنوع گیاهی و ساختار جمعیت اثر دارند و به رشد و استقرار گیاهچهها کمک میکنند
موفقیت نهایی در ریزازدیادی در مقیاص صنعتی، به توانایی انتقال گیاهچهها از محیط درون شیشهای به محیط مزرعه و گلخانه بستگی دارد .[3] تعداد بسیار زیادی از گیاهان کشت بافتی هنگام جابهجایی از محیط درون شیشه به محیط گلخانه و یا مزرعه زنده نمیمانند. گلخانه و مزرعه به علت رطوبت نسبی پایینتر، نور بیشتر و وجود عوامل بیماریزای میکروبی در آنها برای گیاهان کشت بافتی استرسزا هستند
در هنگام جابهجایی گیاهان رشد کرده در شیشه، ممکن است در رقابت با میکروبهای موجود در خاک شکست خورده و همچنین نتوانند خود را با شرایط محیطی تطبیق دهند. شرایط کشت درون شیشهای بر روی خصوصیات مرفولوژی، آناتومی و فیزیولوژی گیاه تاثیر گذاشته و باعث تغییر در این خصوصیات خواهد شد
در این پژوهش سعی داریم با توجه به ویژگیهای قارچهای همزیست آربسکولدار، مقاومت گیاهچههای کشت بافتی را نسبت به یکی از عوامل میکروبی موجود در شرایط غیر استریل بعد از خروج از محیط این ویترو، مورد آزمایش قرار دهیم. از اینرو، قارچ Sclerotinia sclerotiorum که یکی از عوامل پوسیدگی ریشه هویج خصوصا در مراحل اولیه رشد گیاهچهها محسوب میشود را در حضور قارچ مایکوریز مورد بررسی قرار دادیم.
.2 تئوری و پیشینه تحقیق
گاهی اوقات، مستقر شدن مایکوریزاهای آربسکولدار در ریشه، باعث کاهش تاثیر بیماریزایی بیمارگرهای خاکزی گیاهی از قبیل Phytophthora، Fusarium، Verticillium، Pythium و تعدادی از باکتریها میشود
.3 مواد و روشها
3-1 جمع آوری قارچ آربسکولدار
نمونههای خاک از منطقه اطراف ریشه گیاهان هویج در منطقه ناژوان اصفهان جمعآوری و برای جداسازی اسپور قارچ مایکوریزا به آزمایشگاه منتقل شد.
3-2 جداسازی اسپورها از خاک
500 گرم از هر نمونه خاک را درون 1 لیتر آب ریخته و برای جداشدن اسپورها از ذرات خاک به شدت تکان دادیم. به مدت 3 دقیقه مخلوط را ثابت قرار داده تا ذرات خاک ته نشین شوند. سپس قسمت رویی مخلوط را به الک منتقل کردیم.
3-3 تکثیر مایه اولیه قارچ
اسپورهای جدا شده را جهت تکثیر بیشتر در کنار ریشه گندم و ذرت که از قبل درون پتری دیشهای حاوی پرلیت و کوکوپیپس استریل شده کشت داده شدند قرار دادیم. بعد از 65 روز اسپورهای تشکیل شده را در زیر میکروسکوپ لامینار از ریشه ها جدا کرده و برای جوانه زنی به محیط کشت MS درون پتری دیش انتقال دادیم.
3-4 تلقیح قارچ به گیاه
اسپورها با محلول کلرآمین تی 4 درصد به مدت 2 دقیقه ضدعفونی و به منظور جوانهزنی بر روی محیط کشت MS درون پتری دیش منتقل شدند. اسپورهای جوانه زده را در کنار بافت ریشه حاصل از کالوس بدست آمده از آبکش ثانویه هویج قرار دادیم.
3-5 تلقیح قارچ اسکلروتینیا به گیاهچهها
بعد از انتقال گیاهچههای کشت بافتی به گلدانهای حاوی پرلیت و کوکوپیت، به نسبت 3:1، قطعات کوچک 5 میلیمتری از محیط کشتی که بر روی آن قارچ اسکروتینیا رشد کرده بود روی بستر قرار داده شد.
3-6 آنالیز دادهها
آنالیز دادهها توسط نرمافزار Excel 2013 و SPSS16.0 انجام شد.
.4 نتایج و بحث
جدول .1 درصد زندهمانی گیاهچههای کشت بافتی در شاهد و در حضور قارچ .Sclerotinia sclerotiorum
با توجه به آنالیز دادهها، تفاوت معنیداری در سطح احتمال 0/05 درصد بین دو تیمار وجود داشت.
نتایج نشان میدهند که حضور قارچ آربسکولدار در ریشه توانست درصد زنده مانی را به میزان بالایی نسبت به شاهد افزایش دهد.
شرایط کشت بافت که باعث رشد سریع و تکثیر وسیع گیاهان میشود، اغلب بر روی خصوصیات فیزیولوژیکی و ساختاری گیاه تاثیر گذاشته و باعث خصوصیات غیر طبیعی در آنها میشود. این خصوصیات شامل برگهایی با مورفولوژی و آناتومی غیر عادی، راندمان کم فتوسنتز، عملکرد بد روزنهها و کاهش قابل توجه در لایه مومی اپیکوتیکولی میتواند باشد.
ترکیب مواد غذایی موجود در محیط درون شیشهای و مکانیسم ضعیف کنترل کاهش آب، باعث شده است گیاهان کشت بافتی به شوکهای محیطی بسیار آسیب پذیر باشند. از این رو، انتقال گیاهچهها به محیط بیرونی تنگنای بزرگی در موفقیت کشت بافت است. برای گذر از این تنگنا، مرحله استقرار سازی و یا معادل آن Acclimatization در مرحله قبل از ورود گیاهچه به محیط بیرون از ریشه قرار داده شده است تا گیاه را برای ورود به محیط جدید سازگار کند و این اطمینان را دهد که تعداد کافی از گیاهچهها قادر به ذر زنده ماندن در محیط جدیدتر هستند
قارچهای آربسکولدار دو نوع ریسه خارجی متمایز دارند. یک دسته ریسههای رونده و دستهی دیگر ریسههای جذب کننده هستند. ریسههای جذب کننده معمولا اندازهای کوچکتر از ریشههای مویین گیاه دارند. این ویژگی به قارچ این امکان را میدهد که بتواند به ریزترین منافذ خاک نفوذ کند؛ مخصوصا در خاکهای شنی و معدنی که منافذ بسیار ریزی دارند و فشرده هستند
گزارشها حاکی از این است که حدود 100 سانتی متر ریسه جذب کننده به هر ریشه مویین نفوذ میکند .[12] با افزایش سطح جذب ریشه، گیاه سریعتر میتواند مرحله گیاهچهای و ضعیف خود را پشت سر بگذارد و از عواملی که باعث مرگ آن میشوند فرار کند. از نظر دیگر، قارچهای آربسکولدار با کاهش ترشحات ریشه از پیداکردن میزبان توسط قارچهای بیماریزا جلوگیری مینماید. هم چنین با اشغال فضای ریشه مانع از استقرار دیگر قارچها از جمله قارچهای بیماریزا خواهد شد.
