تأثیر تنش کم آبی بر ترشح گلومالین توسط قارچ های گلومرال همزیست با گیاه ذرت

گلومالین گلیکوپروتئینی است که در هیف قارچ های راسته گلومرال شناسایی شده است.گلومالین ماده چسبناکی است که از هیف های قارچی ترشح یافته و بر روی ذرات خاک رسوب می کند و منجر به خاکدا نه سازی و پایداری خاکدانه ها می شود.گلومالین به عنوان یک پوشش پایدار ایده آل برای هیف های قارچی و خاکدانه ها شناخته شده است. این ترکیب می تواند بعنوان شاخصی از کیفیت اکوسیستم خاک و همچنین شاخصی حساس به تغییرات کربن خاک، مفید باشد. کم آبی بعنوان مهمترین عامل غیرزنده محدودکنندهرشد، اثر نامطلوبی بررشد و تولید گیاهان می گذارد.تنش کم آبی فتوسنتزرااز طریق بسته شدن روزنه ها و نرسیدن دی اکسیدکربن به کلروپلاست و کاهش پتانسیل آب سلول تحت تأثیر قرار می دهد.همزیستی میکوریزی ریشه های گیاهان، با متعادل کردن فرآیندهای فیزیولوژیکی و عملکرد فتوسنتزی باعث افزایش بقای گیاهان تحت تنش کم آبی می شود.در گیاه تحت تنش کم آبی،سهم کربنی که گیاه در اختیار قارچ همزیست می گذارد، کاهش می یابدو درصد کلنیزاسیون ریشه کمتر می شود. تنش کم آبی با تأثیر بر این رابطه می تواند تولید گلومالین را تحت تأثیر قرار دهد. بدین منظور آزمایشی بصورت گلخانه ای در خاک استریل با گیاه ذرت (رقم سینگل کراس704) و سه گونه قارچ میکوریز شامل: glomus versiforme (gv)،glomus intraradices (gi) ،glomus etunicatum(ge)انجام شد و پس از استقرار گیاهان، سه سطح رطوبتی در خاک شامل: 30-10 درصد تخلیه آب قابل استفاده (w0)، 55-35 درصد تخلیه آب قابل استفاده (w1)، 90-60 درصد تخلیه آب قابل استفاده (w2) اعمال گردید. اندازه گیری گلومالین در دو مرحله انجام شد، در مرحله اول که گلومالین ساده استخراج (eeg) عصاره گیری می شود، خاک در محلول سیترات سدیم 20 میلی مولار با 7 ph بمدت 30 دقیقه در دمای 121 درجه سانتی گراد اتوکلاو می شود. در مرحله دوم، خاک باقی مانده از مرحله اول، با سیترات سدیم 50 میلی مولار با 7 ph اتوکلاو می شود که مجموع گلومالین عصاره گیری شده در دو مرحله شامل گلومالین کل (tg) خواهد بود. تیمارهای قارچی gv، gi و ge به ترتیب 7/8، 8/7 و 4/31 درصد وزن تر بخش هوایی را نسبت به تیمار شاهد افزایش دادند و با کاهش رطوبت خاک، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه کاهش یافت. با وقوع تنش کم آبی، پتانسیل آب برگ (lwp)و هدایت روزنه ای (gs) کاهش یافت. مقدار پرولین در حضور قارچ کمتر از تیمار شاهد بدون قارچ بود و با کاهش رطوبت خاک مقدار فسفر و پتاسیم بخش هوایی و ریشه کاهش یافت و گیاهان تلقیح شده با قارچ های میکوریزی در هر سه سطح رطوبتی مقدار فسفر و پتاسیم بیشتری نسبت به گیاهان غیرمیکوریزی داشتند. تیمارهای قارچی gv، gi و ge(به ترتیب) 51، 6/62، 45/90 درصد، مقدار فسفر بخش هوایی را در مقایسه با شاهد افزایش دادند. در هر سه تیمار قارچی، در تنش کم آبی متوسط، درصد کلنیزاسیون افزایش یافت و سپس با کاهش شدید رطوبت خاک درصد کلنیزاسیون میکوریزی نیز کاهش یافت. نتایج مربوط به اندازه گیری تغییرات گلومالین کل (tg) نشان داد که تنش کم آبی بطور معنی داری باعث افزایش مقدار گلومالین کل (tg) می شود و این افزایش در سطوح رطوبتی w1 و w2در مقایسه با سطحرطوبتی w0 بترتیب 09/28 و 39/47 درصد بود. حضور قارچ میکوریز باعث افزایش در مقدار tg شد، این افزایش در تیمارهای قارچی gv، gi و geبه ترتیب 77/16، 27/13 و 96/42 درصد در مقایسه با شاهد بدون قارچ بودند. با وقوع تنش رطوبتی متوسط(w1)، مقدار گلومالین کل در تیمارهای قارچی gv ، gi و ge به ترتیب 12/22، 14 و97/62 درصد نسبت به تیمار شاهد بدون قارچ افزایش یافته و در سطح رطوبتی w2این افزایش به ترتیب 84/15، 45/8 و24/32 درصد بودند. در مورد گلومالین ساده استخراج (eeg) نیز مشاهده شد که تنش کم آبی باعث افزایش معنی دار مقدار eeg می شود. مقدار eeg در تیمارهای قارچی gv، gi و geبه ترتیب 53/10، 24/5 و 48/30 درصد در مقایسه با شاهد بدون قارچ بیشتر بودند. در سطح رطوبتی w2، مقادیر eeg در تیمارهای قارچی gv، gi و ge به ترتیب 79/7، 85/11 و 67/33 درصد در مقایسه با شاهد بدون قارچ بیشتر بودند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، افزایش تولید گلومالین تحت تنش کم آبی می تواند مهر تأییدی بر اثرات ارزشمند همزیستی میکوریزی در شرایط تنش کم آبی باشد.