Bazı Trichoderma spp. suşlarının mısır (Zea mays L.) bitkisindeki tuzluluk stresine etkileri

Abstract

Bu çalışmada Trichoderma atroviride ID20G, Trichoderma harzianum ID11C ve ID11D suşlarının mısır (Zea mays L. cv Samada 07) bitkisindeki tuz stresi üzerine etkisi araştırıldı. Mısır tohumları, mantar suşlarıyla muamele edildikten sonra büyütülen fidelere 50 ve 100 mM NaCl uygulandıktan sonra kök ve gövdeye ait büyüme parametrelerindeki değişiklikler belirlendi. Ayrıca; kök ve yapraklardaki; nispi su içeriği, lipid peroksidasyonu, prolin, çözünebilir protein, fotosentetik pigment miktarları, süperoksit dismutaz (SOD), guaiakol peroksidaz (GPX), glutatyon redüktaz (GR) ve katalaz (KAT) gibi antioksidan enzimlerin aktiviteleri ile PS2 maksimum kuantum verimi (Fv/Fm), PS2 fotokimyasal verimi (QPS2), elektron transfer oranı (ETO), fotokimyasal olmayan floresans sönmesi (NPQ) ve fotokimyasal kullanılma (qP) değerleri ölçüldü. Mantar suşlarının; tuz stresinin etkisiyle; büyüme parametreleri, nispi su içeriği, toplam klorofil ve karotenoid miktarlarındaki azalmaları önemli ölçüde giderdiği belirlendi. Tuz stresi uygulanan fidelerdeki lipid peroksidasyonu, çözünebilir protein ve prolin içeriklerinin arttığı, mantar suşlarının lipid peroksidasyonunu önemli oranda azalttığı, buna karşılık çözünebilir protein ve prolin içeriklerini ise daha fazla artırdığı tespit edildi. Tuz stresi ile fidelerdeki SOD, GPX, GR ve KAT aktivitelerinin arttığı, mantar ön uygulaması ile enzim aktivitelerinde; tuz konsantrasyonuna ve mantar suşlarının etkilerine bağlı olarak farklı değişimler bulundu. Tuz stresi ile Fv/Fm, QPS2, ETO ve qP değerlerinde azalma, NPQ değerinde ise artış meydana geldi. Mantarlarla muamele edilen ve tuz stresi uygulanan fidelerde ise Fv/Fm,QPS2, ETO ve qP değerlerinin sadece tuz uygulanan fidelerden daha fazla olduğu, NPQ değerinin ise azaldığı görüldü. Bu sonuçlar çalışmada kullanılan suşların mısır bitkisinde tuz stresi altında fotosentetik etkinliği artırdığını göstermektedir. Ayrıca söz konusu suşların mısır bitkisindeki tuz stresinin olumsuz etkilerini önemli ölçüde giderdiği ve kullanılan suşlar içerisinde en etkili olanın Trichoderma atroviride ID20G olduğu belirlendi.

The effects of the Trichoderma atroviride ID20G, Trichoderma harzianum ID11C and ID11D strains on salt stress were investigated in maize plants (Zea mays L. cv Samada 07) in the present study. After pre-treatment of maize seeds with fungal strains, differences in root and shoot growth parameters were recorded in 50 mM and 100 mM NaCl treated plants. Moreover, Relative water content, lipid peroxidation, prolin, soluble proteins, photosynthetic pigment amounts, antioxidant enzyme activities such as superoxide dismutase (SOD), guaiacol peroxidase (GPX), glutathione reductase (GR) and catalase (CAT) maximum quantum yield of PSII photochemistry (Fv/Fm),the effective quantum yield of (QPS2), electron transfer rate (ETR), non-photochemical quenching (NPQ) and photochemical quenching(qP) values were measured in roots and shoots. Pre-treatment of Trichoderma strains significantly rescued the adverse effects of salt stress in relative water (RWC) content, total carotenoid and chlorophyll contents. While lipid peroxidation, soluble protein and prolin contents were increased in maize seedlings under salt stress, fungal treatment significantly decreased the lipid peroxidation in roots and shoots. The increment was much more in soluble protein and prolin contents in Trichoderma treated maize seedlings. The activity of SOD, GPX, GR and CAT were increased with salt stress. Variations were obtained regarding enzyme activities in maize plants, depends on the effect of pre-treated fungal strains and applied salt concentration. While salt stress caused reduction in Fv/Fm, QPS2, ETR and qP, NPQ was enhanced in maize seedlings under salt stress. Fv/Fm, QPS2, ETO and qP values were recorded higher than that of salt stress treated only seedlings, as for NPQ values were decrased in of Trichoderma and salt treated plants.These results show that these fungal strains have capability to increase photosynthetic efficiency in maize plants under salt stress. In addition, related strains significantly rescued the adverse effects of salt stress and T. atroviride ID20G was determined the most effective strain among all strains.