بهبود رشد نهال های آرادبیدوپسیز تحت تنش شوری با سویه های تریکودرما
تنش شوری یک عامل محدود کننده مهم برای کشاورزی جهان محسوب می شود. در این جا ما گزارشی را در خصوص پتانسیل Trichoderma virens وT. Atroviride برای القای تحمل و مقاومت به تنش در نهال های ارابیدپوسیز ارایه می کنیم. ما در ابتدا اثر غلظت های شوری مختلف را بر روی تولید بیوماس ریشه و ساختار ریشه نهال های ارابیدوپسیز مشخص کردیم. پی برده شد که شوری موجب متوقف شدن رشد گیاه و نمو ریشه در حالت وابسته به دوز با بلوکه کردن تولید سیگنال اوکسین می شود. تجزیه تحلیل موتانت های وحشی و eir1, aux1-7, arf7arf19 وtir1abf2abf19 نقش کلیدی را برای تولید سیگنال اسید استیک ایندول-3 در ایجاد تحمل تنش نشان داد. هم چنین پی برده شدکه T. virens (Tv29.8) وT. atroviride (IMI 206040) موجب رشد گیاه در هر دو شرایط شوری و طبیعی شد که مربوط به القای ریشه های جانبی و تار های کشنده از طریق سیگنال اوگسین بود. نهال های ارابیدوپسیز رشد یافته تحت شرایط شوری با تریکودرما تلقیح شده و افزایش سطوح اسید ابسزیک، ال-پرولین و اسکوربیک اسید و بهبود حذف سدیم را از طریق ترشحات ریشه نشان دادند. داده های ما نشان دهنده نقش اساسی تولید سیگنال اوکسین و ساختار ریشه در مقاومت به شوری در ارابیدوپسبز بوده و نشان می دهد که این قارچ ها موجب بهبود سطح IAA گیاه و نیز وضعیت انتی اکسیدان و حفاظت اسمزی گیاهان تحت تنش شوری می شوند.
تنش شوری یک عامل زیست محیطی مهم موثر بر تولید گیاهان زراعی است. بیش از 7 درصد سطح زمین شور بوده و تقریبا یک سوم اراضی تحت کشت آبی دنیا در معرض شوری ثانویه قرار دارد( حیدری و همکاران 2011، شابالا و کوین 2008). تحت تنش شوری، گیاهان، از دست رفت آب، کمبود عناصر مغذی، اختلال غشا و تنش اکسایشی را نشان می دهند و این منجر به آسیب بافتی یا پیری زود رس می شود( اسان و همکاران 2003، کاتوری و همکاران 2010).
به منظور اجتناب از سطوح سدیم سمی در ساقه ها، کیاهان باید بیش از 3 درصد سدیم موجود در ریزوسفر را جذب کنند و بسیاری از مکانیسم های سازشی نیز فعال سازی می شوند( زانگ و همکاران 2008 الف). مقاومت شوری یک صفت پیچیده است که با مکانیسم های بیوشمیایی و فیزیولوژیکی مختلفی همراه است. بای مثال، مسیر حساس به شوری، که موجب تنظیم هموستازیس یونی می شود، القا کننده CBF( فاکتور پیوندی عناصر پاسخ به خشکی) که در مسیر های پیوندی عناصر دیده می شود و ژن های حاوی تکرار C و کیناز پروتین فعال شده با میتوژن موجب تنظیم تولید اسمولیت و انتی اکسیدان ها با عوامل حفاظتی می شود( مهلمر و همکاران 2010، سکی و همکاران، زیانگ و همکاران 2003 الف و زا 2003).
Salt stress is an important constraint to world agriculture. Here, we report on the potential of Trichoderma virens and T. atroviride to induce tolerance to salt in Arabidopsis seedlings. We first characterized the effect of several salt concentrations on shoot biomass production and root architecture of Arabidopsis seedlings. We found that salt repressed plant growth and root development in a dose-dependent manner by blocking auxin signaling. Analysis of the wild type and eir1, aux1-7, arf7arf19, and tir1abf2abf19 auxinrelated mutants revealed a key role for indole-3-acetic acid (IAA) signaling in mediating salt tolerance. We also found that T. virens (Tv29.8) and T. atroviride (IMI 206040) promoted plant growth in both normal and saline conditions, which was related to the induction of lateral roots and root hairs through auxin signaling. Arabidopsis seedlings grown under saline conditions inoculated with Trichoderma spp. showed increased levels of abscissic acid, L-proline, and ascorbic acid, and enhanced elimination of Na+ through root exudates. Our data show the critical role of auxin signaling and root architecture to salt tolerance in Arabidopsis and suggest that these fungi may enhance the plant IAA level as well as the antioxidant and osmoprotective status of plants under salt stress.
Salinity is a major environmental factor affecting crop production. Up to 7% of the total land surface is saline and approximately one-third of the world’s irrigated land is subjected to secondary-induced salinization (Hariadi et al. 2011; Shabala and Cuin 2008). Under salt stress, plants experience dehydration, nutrient deficiencies, membrane dysfunction, and oxidative stress, which lead to tissue damage or early senescence (Essah et al. 2003; Katori et al. 2010).
To avoid accumulation of toxic sodium (Na+ ) levels in shoots, plants must take up no more than 3% of the Na+ present in the rhizosphere, and many adaptive mechanisms are then activated (Zhang et al. 2008a). Salt tolerance is a complex trait that involves multiple physiological and biochemical mechanisms: for example, the salt-overly sensitive pathway, which regulates ionic homeostasis; the inducer of the CBF (Crepeat/dehydration-responsive element binding factor) expression and dehydration-responsive element–binding pathway that controls the expression of dehydration response element and C repeat-containing genes; and the mitogen-activated protein kinase cascade that regulates the generation of osmolytes and antioxidants with protective functions (Mehlmer et al. 2010; Seki et al. 2003; Xiong et al. 2002a and b; Zhu 2003).
نتایج
شوری بر ساختار ریشه اثر گذاشته و موجب کاهش حساسیت اوکسین در نهال های ارابیدوپسیز می شود
موتانت های ارابیدوپسیز بر روی گیرنده های اکسین به تیمار های شوری بسیار حساس هستند
T. virens و T. atroviride رشد تمایزی و تولید اکسین تحت تنش شوری را نشان می دهد
تریکودرما موجب افزایش رشد و ایجاد مقاومت به شوری در ارابیدوپسیز می شود
تریکودرم موجب بهبود ساختار و معماری سیستم ریشه نهال های ارابیدوپسیز رشد یافته تحت شرایط شوری می شود
تریکودرم موجب افزایش بیان ژن القای اکسین در ارابیدوپسیز تحت تنش شوری می شود
تریکودرم موجب افزایش ابسزیک اسید، ال.پرولین، محتوی AA و ترشح شوری می شود
بحث
مواد و روش ها
مواد گیاهی و رشد شرایط.
آزمایش رشد قارچ و تلقیح گیاه
رشد کمی از ساقه و ریشه
اندازه گیری محتوای کلروفیل
اندازه گیری محتوا مجموعه اگزودا ریشه و +Na
تعیین ال پروتئین
تعیین ABA و AA
تعیین IAA و تجزیه و تحلیل GC-MS
تحلیل هیستوشیمیایی و اندازه گیری بیان gus
تحلیل داده ها
RESULTS
Salinity affects root architecture and decreases auxin responsiveness in Arabidopsis seedlings
Arabidopsis mutants defective on auxin receptors are oversensitive to salt treatments
T. virens and T. atroviride show differential growth and produce auxin under salt stress
Trichoderma spp. promote growth and confer salt tolerance in Arabidopsis
Trichoderma spp. improve root-system architecture of Arabidopsis seedlings grown under saline conditions
Trichoderma spp. increase auxin-inducible gene expression in Arabidopsis under salt stress
Trichoderma spp. increase abscissic acid, L-proline, AA content, and salt exudation
DISCUSSION
MATERIALS AND METHODS
Plant material and growth conditions
Fungal growth and plant inoculation experiments
Quantification of shoot and root growth
Chlorophyll content measurement
Root exudate collection and Na+ content measurement
L-Pro determination
ABA and AA determinations
IAA determination and GC-MS analysis
Histochemical analysis and GUS expression measurements
Data analysis
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه