در هوای گرم، درختان با آزاد کردن آب از برگ‌ها یا سوزن‌هایشان و جایگزین کردن آن با آب از خاک، برای خنک کردن خود عرق می‌کنند. اما در طول دوره‌های طولانی دمای بالا، درختان می‌توانند آب بیشتری نسبت به جایگزینی خود آزاد کنند. برای تقویت جنگل ها در برابر استرس گرمایی و سایر خطرات زیست محیطی، دانشمندان پیشنهاد کردند قارچ را به خاک اضافه کنند.
قارچ های خاکی که روی ریشه درختان زندگی می کنند نامیده می شوند قارچ های اکتومیکوریزا. آنها با گسترش شبکه ریشه به جذب آب به درختان کمک می کنند و درختان با تامین قند برای انرژی به قارچ ها کمک می کنند. این مشارکت ثمربخش به نام شناخته می شود همزیستی. دانشمندان دانشگاه کشاورزی و جنگلداری فوجیان در چین آزمایش کردند که آیا همزیستی با قارچ های اکتومیکوریزا می تواند به کاج کمک کند یا خیر. Pinus massoniana تحمل دماهای بالاتر
برای آزمایش خود، محققان نهال های کاج را با و بدون قارچ اکتومیکوریزا در گلخانه تحت شرایط دمایی مختلف پرورش دادند. ابتدا قارچ هایی به نام پرورش دادند سنوکوکوم ژئوفیلوم به مدت 45 روز روی یک ماده ژل مانند، به اصطلاح آگار در همان زمان به مدت 30 روز نهال کاج را پرورش دادند و پس از آن به گلدان هایی با خاک طبیعی منتقل شدند.
پس از 15 روز در گلدان ها، محققان آگار ژل مانند حاوی قارچ را بر روی تکه های کوچک 1 در 1 سانتی متری (سانتی متری) از نوک ریشه کاج پخش کردند تا قارچ را وارد نهال ها کنند. تلقیح. آنها فرض کردند که شبکه قارچی از ناحیه اولیه گسترش می یابد تا با رشد نهال، نوک ریشه های جدید را مستعمره کند. واکسن های این تیم شامل 6 واکسن مختلف بود C. geophilum سویه ها و 1 کنترل غیر قارچی. برای شبیه سازی استرس گرمایی، محققان هر یک از 7 تلقیح را در دمای 25 درجه سانتی گراد (77 درجه فارنهایت) و 35 درجه سانتی گراد (95 درجه فارنهایت) تکرار کردند. آنها هر شرایط تلقیح را در 3 گلدان با 3 نهال، برای مجموع 126 نهال تکرار کردند.
پس از 60 روز، محققان جوانه‌های کاج را برداشت و از میکروسکوپ برای شمارش تعداد قارچ‌های نوک ریشه‌های آنها استفاده کردند. آنها برای محاسبه a تعداد نوک ریشه قارچ را بر تعداد کل نوک ریشه تقسیم کردند درجه استعمار. آنها در نظر گرفتند نهال هایی با نرخ کلونیزاسیون 80 درصد یا بیشتر با موفقیت رابطه همزیستی با قارچ ایجاد کرده اند. سپس محققان نهال هایی را با نرخ کلونیزاسیون 80 درصد تجزیه و تحلیل کردند تا مشارکت همزیستی آنها را مطالعه کنند.
این تیم متوجه شد که نهال‌های کاج که تحت تنش گرمایی در دمای 35 درجه سانتی‌گراد رشد کرده‌اند، 24 تا 59 درصد کوچک‌تر از آن‌هایی هستند که در دمای 25 درجه سانتی‌گراد رشد کرده‌اند، و سوزن‌های آنها به جای سبز سالم، زرد است. با این حال، نهال هایی که رابطه همزیستی با قارچ های اکتومیکوریزا ایجاد کردند سبزتر و 80 درصد سنگین تر از نهال های شاهد بودند.
این تیم با بررسی بیشتر درختان، 3 ترکیب شیمیایی مرتبط با تنش گیاه را اندازه گیری کردند مالون دی آلدئید (MDA)پرولین، و اکسید نیتریک. گیاهان وقتی آسیب می بینند MDA را آزاد می کنند، بنابراین سطوح بالای MDA به معنای این است که گیاه در حال مبارزه است. در مقابل، گیاهان پرولین و اکسید نیتریک را برای ترمیم سلول‌ها یا حفظ آب آزاد می‌کنند، بنابراین مقادیر زیاد این ترکیبات به معنای شفابخش بودن گیاه است.
برای اندازه‌گیری سطوح MDA و پرولین در سوزن‌های کاج، محققان آنها را با اسیدهای مختلف مخلوط کردند که بسته به محتوای MDA یا پرولین نمونه تغییر رنگ می‌داد. برای اندازه گیری اکسید نیتریک، محققان سوزن ها را با پروتئینی مخلوط می کنند که این ترکیب را به یک ماده شیمیایی تبدیل می کند که رنگ آن را تغییر می دهد. آنها دریافتند که نهال های تلقیح شده در دمای 35 درجه سانتی گراد حدود 30 تا 40 درصد MDA کمتر، 15 تا 30 درصد پرولین بیشتر و 150 درصد اکسید نیتریک بیشتر در ریشه خود نسبت به نهال های شاهد دارند.
در نهایت، محققان تغییرات در فعالیت ژن را در نهال های کاج تلقیح شده اندازه گیری کردند. آنها ژن های فعال را با تجزیه و تحلیل مولکول های RNA از ریشه نهال های کاج با فرآیندی به نام شناسایی کردند. توالی یابی RNA یا رونویسی. آنها دریافتند که تلقیح نهال ها با قارچ های اکتومیکوریزا باعث فعال شدن ژن های مربوط به قدرت ریشه، احتباس آب، دفاع سلولی و دفاع عمومی گیاه نسبت به نهال های شاهد می شود.
با ترکیب آنالیزهای شیمیایی با اندازه‌گیری‌های رشد، تیم به این نتیجه رسیدند که همکاری همزیستی با قارچ‌های اکتومیکوریزا به جوانه‌های کاج کمک کرد تا از استرس گرمایی جان سالم به در ببرند. آنها نشان دادند که تحت گرمای طولانی، نهال های تلقیح شده سوزن های سبزتر و سطوح پایین تر مواد شیمیایی استرس را حفظ می کنند. آنها پیشنهاد می کنند که قارچ های اکتومیکوریزا می توانند ابزاری اکولوژیکی برای کمک به هیدراته ماندن درختان در جهان گرم شونده باشند. آنها توصیه کردند که محققان آینده آزمایشات میدانی را با درختان تلقیح شده انجام دهند تا این یافته ها را به استراتژی های مدیریت جنگل تبدیل کنند.
بررسی ها: 3,486
