بررسی بیان ژن آکواپورین در سم زدایی نیکل در گیاهچه های لولیوم تلقیح شده با قارچ glomus fasciculatum

اکوسیستم ها با تنش های غیر زیستی فراوانی از جمله فلزات سنگین روبرو هستند. نقش قارچ میکوریز آربسکولار در کاهش تنش فلزات سنگین برای گیاهان اثبات شده است. کلونیزاسیون با قارچ میکوریز آربسکولار از طریق بهبود جذب مواد غذایی توسط گیاه و ایجاد مانعی برای فلز سنگین از طریق ممانعت از جذب فلز سنگین توسط گیاه به تحمل فلز سنگین کمک می کند. این تحقیق به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. بدین منظور بذرهای لولیوم در غلظت های کنترل، 30، 90، 180 میلی گرم در کیلوگرم نیکل کشت داده شد. در این تحقیق اثر نیکل (ni) و گونه ای از قارچ های میکوریز آربسکولار (glomus fasiculatum) بر رشد، میزان کلروفیل و کاروتنوئید، میزان ترکیبات فنولیک، کربوهیدرات محلول کل، نشت، انتقال فلز و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل آسکوربات پراکسیداز (apx)، سوپر اکسید دیسموتاز (sod)، گایاکول پراکسیداز (gpx)، کاتالاز (cat)، گلوتاتیون s ترانسفراز (gst)، گلوتاتیون ردوکتاز (gr) و بیان ژن های lptip1;1 و lptip1;2 را در گیاهچه های lolium perenne بررسی شد. مطالعه حاضر نشان داد که تنش نیکل رشد، وزن تر و خشک، طول ریشه و اندام هوایی، مقادیر کلروفیل a، b، کلروفیل کل و کاروتنوئید در برگ ها را کاهش داد. همچنین فعالیت آنزیم های sod، gpx و gst در گیاهچه های تیمار شده با نیکل در مقایسه با گیاهچه های کنترل افزایش و فعالیت آنزیم های cat، gpx و gr کاهش یافت. بررسی جذب نیکل و عناصر دیگر نشان داد که میزان ni، مس (cu)، فسفر (p)، آهن (fe) و منگنز (mn) در گیاهچه های لولیوم تحت تیمار ni در مقایسه با کنترل افزایش یافت اما میزان روی (zn) کاهش یافت. گیاهچه های تلقیح شده در مقایسه با گیاهچه های فاقد قارچ، رشد، وزن تر و خشک، طول ریشه و اندام هوایی، میزان کلروفیل کل و کاروتنوئید بیشتری را نشان دادند. فعالیت آنزیم gst در گیاهچه های l.perenne تلقیح شده با قارچ میکوریز آربسکولار افزایش یافت، در حالی که میزان فعالیت آنزیم های gpx، apx و sod کاهش یافت. همچنین میزان ترکیبات فنولیک و کربوهیدرات محلول کل در گیاهچه های تلقیح شده افزایش یافت اما درصد نشت الکترولیتی غشاء کاهش یافت. میزان بیان ژن های lptip1:1 و lptip1;2 در گیاهچه های تلقیح شده در مقایسه با گیاهچه های فاقد قارچ افزایش یافت. نتایج این پژوهش نشان داد که تلقیح قارچ g.fasiculatum با افزایش میزان عنصر ضروری فسفر در ریشه، افزایش میزان کلروفیل، کاروتنوئید، ترکیبات فنولیک، کربوهیدرات محلول کل و میزان فعالیت آنزیم gst و کاهش میزان فلز سنگین نیکل در اندام هوایی مقاومت گیاهچه های لولیوم تحت تنش فلز سنگین نیکل را افزایش داد و در نتیجه رشد و وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی در گیاهچه های لولیوم تحت تنش فلز سنگین نیکل بهبود یافت. بنابراین استفاده از تلقیح میکروبی در خاک غنی از فلز می تواند راهکاری مناسب جهت کاهش سمیت فلزات سنگین باشد.