تغییرات کانی شناسی فلوگوپیت و موسکویت در اندازه رس تحت تأثیر همزیستی قارچ اندوفایت با فسکیوی بلند

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اصفهان

2 دانشگاه شهر کرد

چکیده

چکیده
همراهی قارچ های اندوفایت با گراس های سردسیری به ویژه فسکیوی بلند یکی از مهمترین همزیستی ها در طبیعت است. بررسی های فراوانی در رابطه با نقش مثبت این همزیستی در مقاومت گیاه به تنش های متفاوت انجام شده، لیکن تأثیر آن در جذب عناصر غذایی متفاوت به ویژه پتاسیم و تحولات کانی های پتاسیم دار ناشناخته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی تأثیر قارچ اندوفایت بر تغییر و تحولات کانی های میکایی در اندازه رس انجام شد. این پژوهش به صورت گلدانی و در شرایط گلخانه ای با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. محیط کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) و کانی های میکایی فلوگوپیت و موسکویت بود. جهت انجام کشت، از ژنوتیپ 75B فسکیوی بلند در دو نوع حاوی و عاری از اندوفایت استفاده شد. در طول دوره 140 روزه کشت گلدان ها به وسیله آب مقطر و محلول غذایی در دو نوع حاوی و عاری از پتاسیم، آبیاری و تغذیه شدند. در پایان دوره کشت گیاه برداشت و به روش خاکستر خشک تجزیه و مقدار پتاسیم عصاره گیاه توسط شعله سنج تعیین شد. همچنین تجزیه بخش رس کانی ها، توسط پراش پرتو ایکس انجام گردید. نتایج بدست آمده ورمی کولیتی شدن کانی فلوگوپیت را در هر دو شرایط تغذیه ای نشان داد. شدت تغییرات کانی شناسی در شرایط تغذیه ای بدون پتاسیم بسیار بیشتر از شرایط تغذیه ای با پتاسیم بود. تشکیل کانی های کلریت و اسمکتیت نیز به مقدار کم در بستر کشت فلوگوپیت مشاهده گردید. همچنین، ورمی کولیتی شدن بسیار ضعیف کانی موسکویت علیرغم دی‌اکتاهدرال بودن کانی مشاهده شد. درشرایط تغذیه ای بدون پتاسیم و در کانی فلوگوپیت، نسبت قله 4/1 به 0/1 نانومتر تقریباً 4 برابر بیشتر از شرایط عدم حضور اندوفایت بود. این اختلاف معنی دار را می توان به تأثیر رابطه همزیستی قارچ اندوفایت بر میزان و نوع ترشحات ریشه و در نهایت، تغییر کانی فلوگوپیت مرتبط دانست. کاهش معنی دار مقادیر pH ریزوسفر در شرایط حضور قارچ نیز این فرضیه را تأیید می کند.

واژه های کلیدی: قارچ اندوفایت، فلوگوپیت، موسکویت، ورمی کولیت، تغییر کانی شناسی

عنوان مقاله [English]

Mineralogical Changes in Clay-Sized Phlogopite and Muscovite as Affected by Endophyte-Tall Fescue Symbiosis

نویسندگان [English]

  • F. Khayamim 1
  • H. Khademi 1
  • M.H. Salehi 2
1 Dept. of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology
2 University of Shahre Kord
چکیده [English]

Abstract
The association between Neotyphodium spp. endophytes and cool-season grasses, particularly tall fescue (Festuca arundinacea, Schreb), represents a widespread type of mutualism in nature. Numerous researches were performed about positive effect of symbiosis on plant resistance to different stresses but the role of symbiosis on nutrients uptake particularly potassium uptake and K-bearing mineral transformation is not well recognized. The objective of this research was to investigate the effect of endophyte-tall fescue symbiosis on the transformation of clay-sized micaceous minerals. A pot experiment under green house conditions was carried out in a completely randomized design with factorial combinations and three replicates. The culture medium was a mixture of quartz sand (as filling material) and phlogopite or muscovite. Tall fescue 75B genotype either infected by the natural endophyte Neotyphodium or non-infected isoline was chosen for cultivation. Pots were irrigated with distilled water and complete or K-free nutrient solutions during a period of 140 days. At the end of the experiment, shoots and roots were harvested. Plant samples were prepared with dry ashing method and their K concentration was determined with flame photometer. The clay-sized particles in each pot were mineralogically studied using an X-ray diffractometer. The results showed the vermiculitization of phlogopite under both nutrient solutions conditions, but with a much higher rate in pots treated with K-free nutrient solution. In addition to vermiculite, smectite and chlorite were also detected as newly formed minerals in phlogopite amended pots. Also, a very weak vermiculitization was observed in muscovite treated media. Under the K-free nutrient solution and in phlogopite amended treatments, the 1.4/1.0 nm peak ratio for endophyte infected plants was 4 times greater than that under non-infected plants. Such a significant difference in phlogopite vermiculitization is attributed to endophyte symbiosis and its positive effects on the type and quantity of tall fescue roots secretions. A significant decrease in pH values under the rhizosphere of infected plants further confirmed this hypothesis.

Keywords: Endophyte fungi, Phlogopite, Muscovite, Vermiculite, Mineral transformation

CAPTCHA Image