| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,996 |
| تعداد مقالات | 33,553 |
| تعداد مشاهده مقاله | 44,160,072 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,533,746 |
تأثیر همزیستی قارچ میکوریزا بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک اکوتیپ‌های آویشن شیرازی (Zataria multiflora Boiss.) در شرایط تنش خشکی | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 4، دوره 40، شماره 3 - شماره پیاپی 121، مهر 1403، صفحه 449-466 اصل مقاله (1011.46 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2024.363502.3375 | ||
| نویسندگان | ||
| اشرف آقاباباپور دهکردی؛ سعدالله هوشمند* ؛ شهرام محمدی؛ رودابه راوش | ||
| گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: آویشن شیرازی (Zataria multiflora Boiss.) یکی از گونههای مهم دارویی از تیره نعناعیان، بومی ایران و برخی کشورهای همسایه آن است. کمبود آب عامل محدود کننده بسیار مهم برای رشد گیاه و تولید محصول است. کاهش کارایی جذب کودهای شیمیایی در شرایط تنش خشکی و اثرهای منفی زیست محیطی آنها لزوم استفاده از روش‌های کشاورزی پایدار را ضروری می‌سازد. قارچ‌های میکوریزا از راه همزیستی با گیاهان، ضمن فراهم کردن بخشی از عناصر غذایی ضروری گیاه، سبب کاهش اثرهای منفی تنش‌های زیستی و غیر‌زیستی بر گیاهان می‌شوند. در این پژوهش تأثیر همزیستی قارچ میکوریزا در شرایط تنش و بدون تنش خشکی بر ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک هشت اکوتیپ آویشن شیرازی بررسی شد. مواد و روش‌ها: این مطالعه روی هشت اکوتیپ آویشن شیرازی شامل نمونه‌های جمع‌آوری شده از مناطق صفاشهر، نی‌ریز، خانه‌خوره و فسا (واقع در استان فارس)، فریدن، بهارستان، کلاه‌قاضی (واقع در استان اصفهان) و قصر‌قند (واقع در استان سیستان و بلوچستان) انجام شد. گیاهان دو ساله این اکوتیپ‌ها در شرایط دو سطح رطوبتی شامل 50% و 90% ظرفیت زراعی خاک (به‌ترتیب تنش خشکی و بدون تنش خشکی) و دو سطح اعمال و عدم اعمال قارچ میکوریزا در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد بررسی شدند. تنش خشکی به روش وزنی اعمال گردید و قارچ میکوریزا آربوسکولار در حفره‌هایی به عمق 4 تا 5 سانتی‌متر در اطراف ریشه در گلدان‌ها ریخته شد و در نهایت همزیستی آن با گیاه از طریق رنگ‌آمیزی بررسی شد. صفات مورفوفیزیولوژیک شامل طول و عرض بوته، مساحت تاج پوشش، مساحت برگ، عملکرد خشک بوته و محتوای کلروفیل a و b اندازه‌گیری گردید. پس از انجام تجزیه واریانس، میانگین‌ها با استفاده از آزمون LSD مقایسه شدند. برای تعیین همبستگی صفات از ضرایب همبستگی پیرسون و برای تعیین صفات مؤثر بر عملکرد خشک بوته از رگرسیون مرحله‌ای استفاده شد. نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که عوامل اکوتیپ، تنش خشکی و کاربرد میکوریزا اثر بسیار معنی‌داری بر طول و عرض بوته، مساحت تاج پوشش، مساحت برگ، عملکرد خشک بوته و کلروفیل a و b داشتند. معنی‌دار بودن اثرهای برهم‌کنش دو طرفه و سه طرفه اکوتیپ با تنش خشکی و کاربرد میکوریزا در همه صفات مورد بررسی نشان از واکنش متفاوت اکوتیپ‌ها در قبال تنش خشکی و کاربرد میکوریزا دارد. مقایسه میانگین‌ها در دو سطح تنش خشکی، کاهش معنی‌دار همه صفات در شرایط تنش را نشان می‌دهد. کاربرد قارچ میکوریزا در شرایط بدون تنش افزایش معنی‌دار صفات را به‌دنبال داشت. بکارگیری این قارچ در شرایط تنش، بخشی از کاهش ناشی از تنش خشکی در صفات را جبران کرد و افزایشی بین 14% (عرض بوته) تا 210% (عملکرد خشک بوته) در مقایسه با شرایط تنش خشکی را باعث شد. مقایسه میانگین اکوتیپ‌ها در هر یک از ترکیب‌های سطوح تنش و قارچ میکوریزا بیانگر تفاوت معنی‌دار آنها برای صفات مختلف می‌باشد. شدت واکنش و یا تغییر این اکوتیپ‌ها در قبال اعمال تنش خشکی و کاربرد قارچ میکوریزا متفاوت است. نتایج ضرایب همبستگی و تجزیه رگرسیون مرحله‌ای حکایت از نقش کلیدی سطح برگ و طول بوته در تولید ماده خشک بوته در هر دو شرایط بدون تنش و تنش خشکی دارد. نتیجه‌گیری: تنوع بالای موجود در صفات مختلف مورد ارزیابی ازجمله طول و عرض بوته، مساحت تاج پوشش، مساحت برگ، عملکرد خشک بوته و میزان کلروفیل a و b در اکوتیپ‌های مورد مطالعه و از سویی واکنش متفاوت این اکوتیپ‌ها در قبال تنش خشکی، بیانگر ظرفیت ژنتیکی غنی این گیاه بومی در ایران است که می‌توان از آن در انتخاب ژنوتیپ‌‌های برتر استفاده کرد. با توجه به اثر افزاینده و معنی‌دار اغلب ویژگی‌های مورد مطالعه، ازجمله عملکرد در اثر کاربرد قارچ میکوریزا، می‌توان از این قارچ در تولید آویشن شیرازی در شرایط معمول زراعی و تنش خشکی بهره برد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| گیاه دارویی؛ کود زیستی؛ محتوای کلروفیل؛ مساحت برگ | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effects of Mycorrhizal Fungi Symbiosis on Some Morpho-Physiological Traits of Zataria multiflora Boiss. Ecotypes under Drought Stress Conditions | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ashraf Aghababapoor Dehkordi؛ Saadollah Houshmand؛ Shahram Mohammady؛ Rudabeh Ravash | ||
| Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Zataria multiflora Boiss. is an important medicinal plant species in the Lamiaceae family, native to Iran and some neighboring countries. Water scarcity is a significant limiting factor for crop growth and production. Reduced efficiency of chemical fertilizer uptake under drought conditions and their adverse environmental effects necessitates using sustainable agricultural practices. Mycorrhizal fungi, through their symbiotic with plants, provide essential nutrients to plants and mitigate the adverse effects of biotic and abiotic stresses on plants. This study investigates the influence of mycorrhizal symbiosis under drought stress and non-stress conditions on morpho-physiological characteristics of eight Z. multiflora ecotypes. Methodology: This study was conducted on eight Z. multiflora ecotypes collected from Safashahr, Neyriz, Khanekhore, and Fasa (located in Fars province), Faridan, Baharestan, Kalat Ghazi (located in Isfahan province), and Qasreghand (located in Sistan and Baluchestan province). Two-year-old plants of these ecotypes were subjected to two levels of drought stress, consisting of 50% and 90% soil field capacity, representing drought stress and non-drought stress conditions, respectively. Mycorrhizal fungi were applied at two levels (with and without) in a factorial experiment based on the completely randomized design with three replications, conducted in a greenhouse of the Agriculture Faculty, Shahrekord University, Iran. Drought stress was applied through reduced watering, and arbuscular mycorrhizal fungi were inoculated in holes at a depth of 4-5 cm around the roots in the pots. The symbiosis was confirmed through root staining. Morpho-physiological traits, including plant length, width, crown area, leaf area, dry plant yield, and chlorophyll "a" and "b" content, were measured. After variance analysis, the means were compared using the LSD test. Pearson correlation coefficients were used to determine trait correlations, and stepwise regression was employed to identify traits affecting dry plant yield. Results: The results of the analysis of variance showed that ecotype, drought stress, and mycorrhizal application had highly significant effects on plant length, plant width, crown area, leaf area, dry plant yield, and chlorophyll "a" and "b" content. The significance of the two- and three-way interaction effects of ecotypes with drought stress and mycorrhizal application in all studied traits indicates the different responses of ecotypes to drought stress and mycorrhizal fungus application. Comparing the means of the two drought stress levels indicated a significant reduction in all traits under stress conditions. Mycorrhizal application in non-stress conditions significantly increased the traits. Using mycorrhizal fungi under drought stress conditions compensated for part of the reduction caused by drought stress in the traits, resulting in an increase ranging from 14% (plant width) to 210% (dry plant yield) compared to drought stress conditions. The comparison of ecotypes in each combination of stress levels and mycorrhizal application levels suggests that plant length and width, crown area, leaf area, and plant dry yield increased. The intensity of response or change in these ecotypes to drought stress and mycorrhizal application varies. The correlation coefficients and stepwise regression results indicate the critical role of leaf area and plant length in dry plant yield under both non-drought and drought stress conditions. Conclusion: In this restudy, high variability was observed in the evaluated traits such as plant length and width, canopy area, leaf area, plant dry yield, and chlorophyll "a" and "b" levels in the Z. multiflora ecotypes. On the other hand, the different reactions of these ecotypes to drought stress indicate the high genetic potential of this native plant in Iran. Therefore, it can be used to select superior genotypes. Considering the increasing and significant effect of most of the characteristics studied, including yield due to the application of mycorrhizal fungus, this fungus can be used in producing Z. multiflora under standard cultivation conditions and drought stress. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Medicinal plant, biological fertilizers, chlorophyll content, leaf area | ||
| مراجع | ||
|
- Abbasi, Sh., 2018. Investigation of morphological characteristics of trichomes and its role in the active ingredient and the occurrence of genes related to the synthesis of thymol in thymus species under drought stress. Ph.D. thesis, The Field of Plant Breeding, The Tendency of Biometry, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Iran. - Abbasi, Sh., Houshmand, S.A., Mirakhorli, N. and Ravash, R., 2018. Evaluation of morphological traits, trichome structure and their association with essential oil content in four species of thymus (thymus sp.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 34(5): 859-869. - Alizade, A., 2005. The Relationship between Water and Soil. 5th Edition, Astan Ghods Razavi, 472p, (In Persian). - Ashiri, F., Khoshkhoie, M., Saharkhiz, M., Phirozie, A. and Javidniya, K., 2010. The effect of water deficit stress on morphological traits and chlorophyll content, proline and antioxidant activity of Thymus vulgaris L. Journal of Horticultural Science and Technology, Iran, 11: 163-174. - Askary, M., Behdani, M.A., Parsa, S., Jamialahmadi, M. and Mahmoodi, S., 2018. Assessment of changes in yield components, yield and some physiological traits of Thymus vulgaris L. and Thymus daenensis Celak under drought stress and application of manure. Environmental Stresses in Crop Science Journa, 11: 47-63. - Barchet, G.L.H., Dauwe, R., Guy, R.D., Schroeder, W.R., Soolanayakanahally, R.Y., Campbell, M.M. and Mansfield, S.D., 2014. Investigating the drought stress response of hybrid poplar genotypes by metabolite profiling. Tree Physiology, 34: 1203-1219. - Biglari, T., Maleksaeidi, H., Eskandari, F. and Jalali, M., 2019. Livestock insurance as a mechanism for household resilience of livestock herders to climate change. Evidence from Iran. Land Use Policy, 87: 1-9. - Fang, Y.J. and Xiong, L.Z., 2015. General mechanisms of drought response and their application in drought resistance improvement in plants. Cellular and Molecular Life Sciences Cmls, 72: 673-689. - Golubkina, N., Logvinenko, L., Novitsky, M., Zamana, S., Sokolov, S., Molchanova, A., Shevchuk, O., Sekara, A., Tallarita, A. and Caruso, G., 2020. Yield, essential oil and quality performances of Artemisia dracunculus, Hyssopus officinalis and Lavandula angustifolia as affected by Arbuscular mycorrhizal fungi under organic management. Plants, 9: 1-16. - Houshmand, S.A., Karimi, Z., Yousofzadeh, K. and Mohammad Khani, A., 2016. Evaluation of some morphological characteristics of eight thyme species (Thymus sp.) in three flowering stages. 2nd International and 13th National Iranian Crop Science Congress, University Guilan, Rasht, Iran, 30 August- 1 September. - Karim, T., 2017. The influence of Gibberellic Acid on essential oil production in Thyme (Thymus vulgaris L.). Master thesis, University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna Department of Crop Sciences, Division of Agronomy. - Karami, H., Maleki, A. and Fathi, A., 2018. Determination effect of mycorrhiza and vermicompost on accumulation of seed nutrient elements in maize (Zea mays L.) affected by chemical fertilizer. Journal of Crop Nutrition Science, 4(3): 15-29. - Kherizadeh Arough, Y. and Seyed Shahrifi, R., 2019. Effects of endo-mycorrhiza, plant growth promoting rhizobacteria and foliar applicationwith nano zinc oxide on effective traits at grain filling of Triticale under soil salinity condition. Journal of Palnt Process and Function, 23(7): 69-84. - Laurindo, L.K., Augusto, T., Silva, L.J.R. and Casal, T.B., 2020. Fungos micorrízicos arbuscullares. 7-23, In: Tancredo, S.L. (Ed.), Indicadores Da Qualidade Do Solo Em Sistemas Agroflorestais e Ecossistemas Associados. PPGEAN, Curitibanos, Curitibanos. - Lichtenthaler, H.K., 1987. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomern branes. Methods in Enzymology, 148: 350-382. - Masoumi Zavarian, A., Yousefi Rad, M. and Asghari, M., 2015. Effects of mycorrhizal fungi on quantitative and qualitative characteristics of anise plant (Pimpinella anisum) under salt stress. Journal of Medicinal Plants, 4(56): 139-148. - Monclus, R., Dreyer, E., Villar, M., Delmotte, F.M., Delay, D., Petit, J.M., Barbaroux, C., Thiec, D., Brechet, C. and Brignolas, F., 2006. Impact of drought on productivity and water use efficiency in 29 genotypes of Populus deltoides x Populus nigra. New Phytologist, 169(4): 765-777. - Morshedloo, M.R., Salami, S.A., Nazeri, V. and Craker, L.E., 2017. Prolonged water stress on growth and constituency of Iranian of oregano (Origanum vulgare L.). Journal of Medicinally Active Plants, 5(2): 7-19. - Okunlola, G.O., Olatunji, O.A., Akinwale, R.O., Tariq, A. and Adelusi, A.A., 2017. Physiological response of the three most cultivated pepper species (Capsicum spp.) in Africa to drought stress imposed at three stages of growth and development. Horticultural Science, 224: 198-205. - Pavela, R., Zabka, M., Vrchotová, N. and Tříska, J., 2018. Effect of foliar nutrition on the essential oil yield of thyme (Thymus vulgaris L.). Industrial Crops and Products, 112: 762-765. - Phillips, J.M. and Hayman, D.S., 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular Arbuscular mycorrhiza fungi for rapid assessment of infection. Mycologia Society Journal, 55: 159-161. - Ramak, M., khavarinezhad, R., Heidary-Sharifabadie, H., Rafiei, M. and Khademie, K., 2005. The effect of water stress on dry matter content and photosynthetic pigments in two species of onobrychis. Journal of Genetic Research and Breeding of Rangeland and Forest Plants of Iran, 14(2): 80-91. - Rezaie, M., Safarnejad, A., Arab, M., Alamdari, B.L. and Delir, M., 2016. Study the morphological diversity and essential oil content of several Thyme species (Thymus sp.) native to Iran. Journal of Horticultural Science, 30(3): 383-394. - Ruiz-Lozano, J.M., Aroca, R., Zamarreño, Á.M., Molina, S., Andreo-Jiménez, B., Porcel, R., Garcia-Mina, J.M., Ruyter-Spira, C. and Lopez-Raez, J.A., 2015. Arbuscular mycorrhizal symbiosis induces strigolactone biosynthesis under drought and improves drought tolerance in lettuce and tomato. Plant Cell Environment, 39(2): 441-452. - Ruiz-Sánchez, J.M., Aroca, R., Muñoz, Y., Polón, R. and Ruiz-Lozano, J.M., 2010. The arbuscular mycorrhizal symbiosis enhances the photosynthetic efficiency and the antioxidative response of rice plants subjected to drought stress. Journal of Plant Physiology, 167: 862-869. - Sajed, H., Sahebkar, A. and Iranshahi, M., 2013. Zataria multiflora Boiss. (Shirazi thyme) -an ancient condiment with modern pharmaceutical uses. Journal of Ethnopharmacology, 145(3): 686-698. - Scharf, P.C., Shannon, D.K. and Latchern, N.R., 2015. Sensor based selenium application producer chosen rates on wheat demonstrations. Agronomy Journal, 107: 445-458. - Selosse, M.A., Strullu-Derrien, C., Martin, F.M., Kamoun, S. and Kenrick, P., 2015. Plants, fungi and oomycetes: a 400-million years’ affair that shapes the biosphere. New Phytologist, 206: 501-506. - Shahhosseini, Z., Gholami, A. and Asghari, M., 2012. Effect of arbuscular mycorrhizae and humic acid on water use efficiency and physiological growth indices of maize under water deficit condition. Arid Biome Scientific and Research Journal, 2(1): 39-57. - Spatafora, J.W., Chang, Y., Benny, G.L., Lazarus, K., Smith, M.E., Berbee, M.L., Bonito, G., Corradi, N., Grigoriev, I., Gryganskyi, A., James, T.Y., O’Donnell, K., Roberson, R.W., Taylor, T.N., Uehling, J., Vilgalys, R., White, M.M. and Stajich, J.E., 2016. A phylum-level phylogenetic classification of zygomycete fungi based on genome-scale data. Mycologia, 108: 1028-1046. - Van der Heijden, M.G.A., Martin, F.M., Selosse, M.A.A. and Sanders, I.R., 2015. Mycorrhizal ecology and evolution: the past, the present, and the future. New Phytologist, 205: 1406-1423. - Yaghobiyan, E., Pirdashti, H., Mohammadi-Goltappe, A., Feyzi-Asl, V. and Esfandiyarie, A., 2012. Evaluation the response of rainfed wheat (Triticum aestivum L.) species Azar ΙΙ to mycorrhiza arbuscular and arbuscular semi mycorrhiza fungi symbiosis at different levels of drought stress. Agricultural Ecology Journal, 4(1): 63-73. - Yooyongwech, S., Samphumphuang, T., Tisarum, R., Theerawitaya, C. and Chaum, S., 2016. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) improved water deficit tolerance in two different sweet potato genotypes involves osmotic adjustments via soluble sugar and free proline. Horticultural Science, 198: 107-117. - Yosefzade, K., 2015. Phytochemical investigation and evaluation of candidate genes related to the synthesis of thymol in thymus species under drought stress. Ph.D. thesis, Shahrekord University, Iran. - Zarik, L., Meddich, A., Hijri, M., Hafidi, M., Ouhammou, A., Ouahmane, L., Duponnois, R. and Boumezzough, A., 2016. Use of arbuscular mycorrhizal fungi to improve the drought tolerance of Cupressus atlantica G. Plant biology and pathology, 339(5-6): 185-196. - Zhang, J.J., Li, H., Gao, H.J., Zhu, P., Gao, Q. and Wang, L.C., 2014. Effects of long-term fertilization and cropping regimes on total nitrogen and organic nitrogen forms in a Mollisol of Northeast China. Plant, Soil and Environment, 60(12): 544-549. - Zheng, H., Zhang, X., Ma, W., Song, J., Rahman, S.U., Wang, J. and Zhang, Y., 2017. Morphological and physiological responses to cyclic drought in two contrasting genotypes of Catalpa bungei. Environment, Experimental, Botany, 138: 77-87. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 337 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 276 |
||