نقش گلومالین تولیدی توسط قارچ Rhizophagus irregularis در تثبیت ریشه ‏ای کادمیوم توسط شبدر سفید (Trifolium repens L.)

Abstract

تثبیت ریشه‏ای فلزات سنگین توسط گلومالین از جمله ساز و کارهای حفاظتی قارچ‏های میکوریزی در پاسخ به تنش فلزی است. با این پیش‏فرض، نقش قارچ Rhizophagus irregularis در همزیستی با گیاه شبدر سفید در تثبیت ریشه‏ای کادمیوم و تولید گلومالین و سهم آن در سکوستره‏سازی کادمیوم در ریشه بررسی گردید. آزمایشی گلدانی در آرایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی شامل دو فاکتور، قارچ (با و بدون قارچ میکوریزی) و سطوح کادمیوم (0، 15، 30 و 45 میکرومولار Cd+2) در پنج تکرار طراحی گردید. نتایج نشان داد کلنیزاسیون ریشه گیاهان توسط قارچ Rhizophagus irregularis منجر به بهبود تغذیه‏ فسفری و وزن خشک اندام هوایی و ریشه در مقایسه با گیاهان غیرمیکوریزی گردید. با افزایش غلظت کادمیوم، کارآیی جذب و استخراج گیاهی افزایش و کارآیی انتقال گیاهی کادمیوم از ریشه به اندام هوایی کاهش یافت. کارآیی جذب گیاهی کادمیوم در گیاهان میکوریزی به ‏طور معنی‏داری بیشتر از گیاهان غیرمیکوریزی بود. گرچه، کارآیی انتقال گیاهی از نظر آماری تفاوت معنی‏داری بین گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریزی نداشت ولی این فاکتور در گیاهان میکوریزی کمتر از غیرمیکوریزی بود. از سوی دیگر، جذب کادمیوم در ریشه بیشتر از اندام هوایی بود، همچنین مقدار کادمیوم ریشه در گیاهان میکوریزی بیشتر از گیاهان غیرمیکوریزی بود. بنابراین، گیاه شبدر میکوریزی در تثبیت ریشه‏ای کادمیوم نقش موثرتری داشت. با افزایش غلظت کادمیوم، تولید گلومالین ریشه و مقدار کادمیوم سکوستره شده توسط آن نیز به ‏طور معنی‏داری افزایش یافت. در نتیجه، سهم بیشتر ریشه گیاهان میکوریزی در جذب کادمیوم می‏تواند به دلیل سکوستره‏سازی کادمیوم در ساختارهای قارچی ریشه باشد. گلومالین به‏عنوان پروتئین القایی تنش و ترکیب مهم و موثر دیواره اسپور و هیف قارچ AM در حفاظت گیاه میزبان از اثرات سمی کادمیوم در نقش پروتئین شوک حرارتی و نیز کاهش قابلیت دسترسی زیستی آن، نقش مهم و کلیدی در تثبیت ریشه‏ای کادمیوم دارد.