Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh,Aghafakhr Mirlohi
فرشید نوربخش (استاد راهنما) اقافخر میرلوحی فلاورجانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sareh Abbasi Hasanabadi
ساره عباسی حسن آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Catalytic Functional Diversity in the Rhizosphere of Tall Fescue(Festuca arundinacea Schreb)
Environmental stresses lead to several mechanisms for adaptation in microorganisms with environment. A mutual beneficial relationship between endophyte fungi Neotyphodium and some grasses has been reported. It is demonstrated that the symbiotic relationship has improved the nutritional status and ecological adaptation of the plants. We hypothesized that part of the beneficial effects of the endophyte fungi on the plant nutritional status can be related to the enhanced catalytic functional diversity in the plant rhizosphere. Therefore the objective of this study was to identify the effects of endophyte infection on the activity of soil enzymes which contribute to the mineralization of essential nutrients in the rhizosphere of tall fescue( Festuca arundinacea Schreb). A greenhouse experiment was conducted with three soils, two grass genotypes and two endophyte(E+ and E-) status, with three replications. Furthermore, rhizosphere sampling was performed from a previously established farm experiment with similar genotype and endophyte treatments. Arginine ammonification and different soil enzyme activities were measured in both rhizospheric and bulk soils. Consistently, arginine ammonification and soil enzyme activities were significantly increased in E+ treatments. The sun ray integrative graphs showed that in both plant genotypes, endophyte infection can increase the overall microbial and enzymatic activities in the rhizosphere. This findings support the hypothesis suggesting that endophytes can increase the enzymatic functional diversity. Exceptionally, acid phosphatase did not follow the behavior of the other soil enzymes. The different response pattern of acid phosphatase can be attributed to its different origin. The enzyme is exclusively produced by the plant roots and apparently is not influenced by the endophyte infection. Significant and positive correlations were observed among arginine ammonification and activity of aryl sulfatas(r=0.77**), urease(r=0.58*), L-asparaginase(r=0.84L***), alkaline phosphatase(r=0.7**) and L-glutaminase(r=0.84***). Overall, we conclude that endophyte infection ha promoting effects on the microbial and biochemical activities in the rhizosphere and this may results in the enhanced nutritional and ecological status of the infected plants.
تنش‌های محیطی منجر به ایجاد مکانیسم‌های متعددی برای سازگاری موجودات زنده با محیط گردیده است. یکی از شایع‌ترین مکانیسم‌های سازگاری با شرایط سخت محیطی، همزیستی است. یکی از انواع همزیستی، نوعی است که بین برخی گیاهان علوفه‌ای با قارچ اندوفایت نیوتیفودیوم برقرار می‌شود. آلودگی به اندوفایت نیوتیفودیوم باعث تغییر در فیزیولوژی گراس میزبان شده و به‌خصوص در مورفولوژی و عملکرد ریشه‌ها موثرند. ازجمله فواید همزیستی می‌توان به افزایش مقاومت گیاه به خشکی، شوری، سرما، تغییرات pH، یون‌های سمی موجود و تنش‌های تغذیه‌ای در خاک اشاره نمود. هدف از این تحقیق بررسی اثر ژنوتیپ و حضور و عدم حضور اندوفایت نیوتیفودیوم بر عملکرد کاتالیتیک ریزوسفر گیاه فسکیو در مقایسه با خاک غیر ریزوسفری در شرایط گلدانی و مزرعه‌‌ای بود. این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی برای بخش گلخانه‌ای و طرح بلوک کامل تصادفی برای مزرعه به صورت آزمایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. فاکتور‌ها در آزمایش‌های گلخانه‌ای شامل عوامل خاک در سه سطح‌( آتشگاه، شرودان و رودشت) و ژنوتیپ گیاه در دو سطحAE) 75 CE,75) که هر ژنوتیپ دارای دو وضعیت حاوی و عاری از قارچ بود. بر روی گیاهان کلکسیون مادری در مزرعه و گیاهان سبز شده در گلخانه آزمون وجود قارچ صورت گرفت. سپس از خاک ریزوسفری و غیرریزوسفری مزرعه و گلخانه نمونه‌برداری انجام و فعالیت‌‌های آنزیمی، مورد آزمایش قرار گرفت. بررسی‌ها در خاک مزرعه نشان داد تاثیر ژنوتیپ و اندوفایت بر فعالیت آنزیم‌های آلکالین‌فسفاتاز، ال‌‌آسپاراژیناز، ال‌‌گلوتامیناز، آریل‌سولفاتاز، اوره‌آز و فرایند آرجنین‌آمونیفیکاسیون ونسبت R/S آنها در سطح پنج درصد ‌معنی‌دار می‌باشد، به استثنای آنزیم اسید‌فسفاتاز و نسبت R/S آن. برای هر دو ژنوتیپAE و CE تاثیر بسیار زیاد حضور اندوفایت نسبت به وضعیت عاری از اندوفایت مشاهده شد. بررسی‌های گلخانه‌ای نیز تاثیر معنی‌دار حضور اندوفایت بر فعالیت‌های‌آنزیمی آلکالین‌فسفاتاز، ال‌‌آسپاراژیناز، ال‌گلوتامیناز، آریل‌سولفاتاز، اوره‌آز، فرایند آرجنین‌آمونیفیکاسیون و نسبت R/S آنها را در سطح پنج درصد نشان داددر بخش گلخانه‌ای نیز تاثیرپذیری هر دو ژنوتیپAE و CE در حضور اندوفایت نیوتیفودیوم نسبت به عدم حضور آن مشاهده شد. ماتریس همبستگی صفات اندازه‌گیری شده به عدم وجود تفاوت معنی‌دار بین فرایند آرجنین‌آمونیفیکاسیون با آنزیم اسید‌‌‌‌‌فسفاتاز اشاره دارد. به‌علاوه همبستگی بین فرایند آرجنین‌آمونیفیکاسیون و فعالیت آنزیم‌های آریل‌سولفاتاز(**77/0=r)، اوره‌آز(*58/0=(r، ال‌آسپاراژیناز(***84/0=r)، آلکالین‌فسفاتاز(**7/0(r= و ال‌گلوتامیناز(***84/0=r) بسیار قوی، مثبت و معنی‌دار است. به‌طور کلی چنین استنباط می شود که علیرغم فعالیت اندوفایت‌های نیوتیفودیوم در بخش هوایی گیاه، تاثیر آنها در بخش ریشه به صورت افزایش جمعیت ریزوسفری و در نتیجه افزایش تنوع فعالیت کاتالیتیک در ریزوسفر مشاهده می‌شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی