Plant Process and Function

fa تأثیر محلول‌پاشی برگی ترکیبات کاهنده تنش بر شاخص‌های فتوسنتزی و ماده خشک ارزن معمولی (Panicum miliaceum) تحت تنش روی و قارچ Piriformospora indica Effect of foliar spraying of alleviating stress compounds on photosynthesis indices and dry matter of proso millet (Panicum miliaceum) under zinc stress and Piriformospora indica fungus تنش فلزات سنگین Toxic ions stress پژوهشي Research آلودگی اراضی زراعی به فلزات سنگین یکی از مشکلات مهم زیست‌ محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان را به مخاطره می‌اندازد. به منظور بررسی امکان استفاده از پتانسیل زیستی قارچ Piriformospora indica به همراه بهره‌گیری از ترکیبات بیوشیمیایی کاهنده تنش اکسیداتیو در جهت کاهش اثرات منفی تنش سمیت روی در گیاه ارزن معمولی، آزمایشی بهصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عوامل مورد بررسی شامل چهار غلظت روی (صفر، 250، 500 و 750 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک)، قارچ P. indica در دو سطح (تلقیح و عدمتلقیح) و محلول‌پاشی برگی سلنات سدیم، نیتروپروساید سدیم (SNP) و آب (شاهد) بود. نتایج نشان داد که شاخص سبزینگی برگ، سرعت فتوسنتز خالص، هدایت روزنه‌ای، غلظت دی‌اکسید کربن زیرروزنه‌‌ای و سرعت تعرق گیاهان در معرض تنش روی به‌طور معنی‌داری کمتر از شاهد بود. علاوهبراین، طی تنش سمیت روی، ماده خشک کل و ماده خشک دانه گیاهان نیز کاهش یافت. تلقیح با قارچ و همچنین تیمار با سلنیوم و یا SNP سبب بهبود محتوی کلروفیل، پارامترهای فتوسنتزی، رشد و عملکرد گیاهان گردید. بیشترین مقادیر مربوط به پارامترهای فوق در شرایط حضور قارچ و استفاده همزمان از سلنیوم و یا SNP حاصل شد. محلول‌پاشی برگی ترکیبات تعدیلکننده تنش با افزایش محتوی پرولین گیاهان همراه بود. با توجه به این‌که بیشترین مقدار پارامترهای فتوسنتزی، ماده خشک کل و ماده خشک دانه به همراه کمترین مقدار فاکتور انتقال عنصر روی در حضور قارچ و استفاده از سلنیوم و یا SNP حاصل شد، به نظر می‌رسد بهره‌گیری از هم‌افزایی ترکیبات کاهنده تنش مورد استفاده به خصوص SNP در حضور قارچ P. indica می‌تواند در جهت کاهش اثرات منفی تنش فزونی روی و افزایش تحمل گیاه ارزن مورد توجه قرار گیرد. Contamination of agricultural lands with heavy metals is one of the important environmental problems that endanger the growth and yield of plants. The present experiment was carried out to investigate the possibility of using the biological potential of the fungus Piriformospora indica along with the use of biochemical oxidative stress-alleviating compounds to reduce the negative effects of zinc toxicity stress in proso millet plants. The experiment was conducted in a factorial, completely randomized design with three replicates. The investigated factors consist of four concentrations of zinc (0, 250, 500 and 750 mg per kilogram of soil), P. indica fungus at two levels (inoculation and non-inoculation) and foliar spraying of stress-reducing compounds at three levels (sodium selenate, sodium nitroprusside (SNP) and water). The results showed that the leaf greenness index, net photosynthesis rate, stomatal conductance, substomatal CO2 concentration and transpiration rate of stressed plants were significantly lower than control. In addition, during zinc toxicity stress, the total dry matter and seed dry matter of plants also decreased. Inoculation with fungus or treatment with selenium and SNP improved chlorophyll content, photosynthetic parameters, growth and yield of plants, and the highest values of the above parameters were obtained in the presence of fungus and simultaneous use of selenium or SNP. Foliar spraying of stress-alleviating compounds was also associated with an increase in the proline content of plants. In conclusion, considering that the highest amount of photosynthetic parameters, total dry matter and seed dry matter, along with the lowest amount of zinc translocation factor, were obtained in the presence of the fungus and the simultaneous use of selenium or SNP, it seems that the utilization of synergistic effects of stress reducing compounds, especially SNP, in the presence of P. indica can be considered a proper approach to reduce the negative effects of excess zinc stress and increase millet plant tolerance. ارزن معمولی, اکسید نیتریک, سلنیوم, فتوسنتز, قارچ اندوفیت Endophyte fungus, Nitric oxide, Photosynthesis, Proso millet, Selenium 303 326 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1573-4&slc_lang=fa&sid=1 Maryam Saman مریم ثمن maryam.saman@yahoo.com No Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran; Department of Agriculture, Payame Noor University, Tehran, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان؛ گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران Ali Sepehri علی سپهری sepehri2748@gmail.com 0000-0002-3815-3198 Yes Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران