Aufdeckung der Auswirkungen von AM-Pilzen auf die Nährstoffaufnahme von Weizen, die Ionenhomöostase, den oxidativen Stress und die antioxidative Abwehr unter Salzstress

Jun 09, 2023

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 8249 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Das Wachstum von Weizen (Triticum aestivum) wird durch den Salzgehalt des Bodens eingeschränkt, obwohl gezeigt wurde, dass einige Pilzarten die Produktion in salzhaltigen Umgebungen steigern. Der Ertrag von Getreidepflanzen wird durch Salzstress beeinflusst, und diese Studie zielte darauf ab, zu untersuchen, wie arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) Salzstress mildern. Es wurde ein Experiment durchgeführt, um die Auswirkungen von AMF auf Weizenwachstum und -ertrag unter Bedingungen von 200 mM Salzstress zu bewerten. Weizensamen wurden während der Aussaat mit AMF in einer Menge von 0,1 g (108 Sporen) beschichtet. Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass die AMF-Inokulation zu einer signifikanten Verbesserung der Wachstumseigenschaften von Weizen führte, einschließlich der Wurzel- und Sprosslänge sowie des Frisch- und Trockengewichts von Wurzeln und Spross. Darüber hinaus wurde bei der S2-AMF-Behandlung ein signifikanter Anstieg von Chlorophyll a, b, insgesamt und Carotinoiden beobachtet, was die Wirksamkeit von AMF bei der Steigerung des Weizenwachstums unter Salzstressbedingungen bestätigt. Darüber hinaus reduzierte die Anwendung von AMF die negativen Auswirkungen von Salzstress, indem sie die Aufnahme von Mikronährstoffen wie Zn, Fe, Cu und Mn erhöhte und gleichzeitig die Aufnahme von Na (Abnahme) und K (Zunahme) unter Salzstress regulierte. Zusammenfassend bestätigt diese Studie, dass AMF eine erfolgreiche Strategie zur Reduzierung der negativen Auswirkungen von Salzstress auf Weizenwachstum und -ertrag ist. Es werden jedoch weitere Untersuchungen auf Feldebene bei verschiedenen Getreidearten empfohlen, um AMF als wirksamere Ergänzung zur Linderung von Salzstress bei Weizen zu etablieren.

In ariden und semi-ariden Gebieten der Welt ist Salzstress zu einer Herausforderung für die landwirtschaftliche Produktion geworden1. Ein einzelner abiotischer Stress auf das Fortschreiten und die Entwicklung von Pflanzen ist einer der abiotischen Stressfaktoren für Pflanzenwachstum und -entwicklung, die schließlich zu einem Produktionsrückgang führen2. Salzstress betrifft 20 % des Ackerlandes der Biosphäre und verschlimmert sich aufgrund menschlicher Aktivitäten und der globalen Erwärmung3. Salzgehalt ist eine Art von Umweltstress, der zu etwa 50 % der Produktionsverluste beitragen kann4,5. Salzstress beeinträchtigt das Pflanzenwachstum und die Produktion durch osmotischen Stress, der zu Ionenvergiftung und Ernährungsunterschieden in den Pflanzen führt2,6. Pflanzen, die unter Salzstress leiden, unterliegen physiologischen, biochemischen, morphologischen und molekularen Veränderungen2,7,8. Der Salzgehalt verändert auch die Ultrastruktur der Zellen, behindert die Photosynthese, schädigt Membranstrukturen, erhöht die Produktion reagierender Sauerstoffwirkstoffe und hemmt die enzymatische Aktivität, was sich allesamt negativ auf die Entwicklung und den Ertrag der Pflanzen auswirkt9,10 (Abb. 1).

Grafische Zusammenfassung, die die wichtigsten Auswirkungen von Behandlungen auf Weizen in der aktuellen Studie zeigt (selbst erstellt mit der Software Biorender).

Bodensalz hat eine schädliche Wirkung auf verschiedene morphologische Eigenschaften von Weizenpflanzen, darunter Keimlingskeimung, Pflanzenlänge, Chlorophyllgehalt, Spross sowie Wurzellänge, Blattfläche, Anzahl der Wurzeln, Blätter, Wurzel-/Sprossverhältnis und Frische sowie Trockengewicht. Während9,11 vermuten, dass die Länge der Plumula besser auf den Zeitraum der primären Wachstumsstadien reagierte, führte Salzstress zu einer frühen Reife des Weizens, was zu einer Verringerung der Pflanzenhöhe und der Blattfläche führte. Laut einer aktuellen Studie sind die veränderten anatomischen Eigenschaften der Blätter und Stängel mehrerer Weizengenotypen entscheidend für die Anpassung an Salzstress12. Die physikalischen Schwankungen, die während der Blattalterung aufgrund verschiedener Stressfaktoren auftreten, wurden hauptsächlich im Hinblick auf die Schädigung photosynthetischer Pigmente, den Proteinabbau und die Wiederaufnahme mineralischer Nährstoffe untersucht13,14. Basierend auf 15 sind Variationen in der Physiologie und im Stoffwechsel spezifisch für jedes Stadium und können sich auf die Endausbeute des Prozesses auswirken. Sie behaupteten, dass Kochsalzlösung die Getreideproduktion in mehreren Phasen senkt, einschließlich der Anthese, der Mittelkornfüllung und der frühen Auffrischung. Salzstress senkte das Weizenproduktionspotenzial, indem er das Wachstum der Triebspitze beschleunigte, die Gesamtzahl der Ährchenprimordien verringerte und ein vorzeitiges Endstadium der Ährchen sowie eine vorzeitige Blüte induzierte16,17.

Bodenmikroben wie AMF stellen eine wesentliche Verbindung zwischen Pflanzen und den mineralischen Nährstoffen des Bodens her. Die Bodenmikrobiota, oft als „Agrarökosystemingenieure“ bezeichnet, ist für die Produktivität der Nutzpflanzen, die Bodenfruchtbarkeit, die Widerstandsfähigkeit des Ökosystems, den Ertrag und die Qualität von entscheidender Bedeutung. AMF ist ein wichtiger Bestandteil dieser Mikrobiota. Sie sind daher für die Landwirtschaft unverzichtbar18. AMF ist für die Landwirtschaft von wesentlicher Bedeutung, da es den Bedarf an synthetischen Düngemitteln verringern könnte19,20. AMF stellen symbiotische Verbindungen mit Pflanzenwurzeln her und tragen auch dazu bei, Wirte oder bewohnte Pflanzen mit essentiellen Nährstoffen zu versorgen und so deren Entwicklung, Photosynthese und Ernteerträge zu verbessern. Es verbessert den Zugang und die Exposition der Wurzeln zu einem größeren Bereich der Bodenoberfläche und entwickelt ein Hyphennetzwerk innerhalb der Wurzeln21. AMF hilft bei der Verfeinerung des Bodenaufbaus, der Qualität und auch der Struktur, indem es den Abbau organischer Bodensubstanz beschleunigt22.

Die Fähigkeit von AMF, die atmosphärische CO2-Fixierung in Wirtspflanzen zu unterstützen, ist gut belegt23. Bei AMF-Empfängerpflanzen wurde bei Salzstress eine erhöhte Photosyntheseeffizienz festgestellt24. Es wurde gezeigt, dass die AMF-Symbiose vorteilhaft ist, wenn sie die Photosyntheserate, die Blattwasserbeziehungen in salzhaltigen Umgebungen und die Stomata-Leitfähigkeit erhöht. Der Na-Transport war in mit AMF infizierten Pflanzen unter salzhaltigen Bedingungen verringert, obwohl die N- und Mg-Absorption und der Chlorophyllgehalt Verbesserungen zeigten25. Die AMF-Impfung könnte die Anzahl der vorhandenen photosynthetischen Pigmente erheblich steigern, den Chl-Abbau unter Salzstress verlangsamen und außerdem die Photophosphorylase-Aktion verbessern21. Die Mykorrhiza-Symbiose verringert die schädlichen Auswirkungen des Salzgehalts auf die Pflanzenproduktivität durch verschiedene Maßnahmen, darunter den Schutz der Wurzeln vor bodenbürtigen Krankheitserregern, die Verfeinerung der antioxidativen Enzymaktivität, die Aufrechterhaltung der Membranpermeabilität, die Aktivierung von Pflanzenwachstumsregulatoren, die Steigerung der Nährstoffaufnahme und die Aufrechterhaltung des K+/Na+-Verhältnisses als Auslöser biochemischer Veränderungen (Prolaktinakkumulation)26,27.

Für 35 % der Weltbevölkerung ist Weizen ein Grundnahrungsmittel. (Lebensmittelministerium28,29. Weizen ist eine bedeutende Kohlenhydratquelle (55 %) und eine Nutzpflanze, die 20 % des weltweiten Nahrungsmittelbedarfs deckt30. Schätzungen zufolge wurden zwischen 2011 und 2012 696 Millionen Tonnen Weizen produziert. Es ist die Die bedeutendste Kulturpflanze in Pakistan, die über 40 % der gesamten landwirtschaftlich genutzten Fläche ausmacht. 29. Pakistan hat den weltweit höchsten Pro-Kopf-Verbrauch an Weizen, der in der Regel auf etwa 124 kg pro Jahr geschätzt wird. 29,31 Obwohl Weizen einer der Salzgehalte ist -tolerante Getreidepflanzen, deren Produktion durch Salzkonzentration über 100 mM NaCl verringert wird32,33. Pakistan ist eines der am wenigsten entwickelten Länder, daher ist es von entscheidender Bedeutung, eine effiziente und dauerhafte Bodenverbesserung zu verwenden, um Produktionsverluste bei unter Stress wachsenden Pflanzen zu reduzieren29 ,34. Um die Salztoleranzmechanismen in AM-Pflanzen zu verstehen, zielte diese Studie darauf ab, den Einfluss des arbuskulären Mykorrhizapilzes auf die Entwicklung von Weizenpflanzen, die Fluoreszenzeigenschaften von Chlorophyll, die antioxidative Enzymaktivität, photosynthetische Pigmente, die Mineralaufnahme und den Ertrag unter Salzstress zu untersuchen.

Drei Bodenproben wurden entnommen, an der Luft getrocknet und dann vor und nach der Ernte für eine Bodenanalyse korrekt kombiniert, um eine repräsentative zusammengesetzte Bodenprobe zu erstellen. Mit der Kjeldahl-Methode35 und der Olsen-Methode36 wurden N (0,002 %) bzw. verfügbarer Phosphor (7,17 µg/g) gemessen. Das Extraktionsverfahren mit Ammoniumacetat wurde zur Bestimmung des austauschbaren K (85 µg/g) 35 verwendet. Die organische Bodensubstanz betrug jedoch 0,35 %37.

Die Nährstoffaufnahme von 12 Wochen alten Weizenpflanzen wurde durch die Analyse ausgetrockneter und gemahlener Proben beobachtet, die mit H2SO4–H2O2 bei Temperaturen zwischen 260 und 270 °C aufgeschlossen wurden. Der Stickstoffgehalt wurde mit einem digitalen Kolorimeter Auto-analyzer 3 (AA3, Bran + Lübbe, Deutschland, Hamburg) gemessen und der Kaliumgehalt wurde mit Flammenphotometrie (Shanghai Precision Scientific Instrument, FP6400, China, Shanghai) bestimmt38. Die P-Konzentration wurde nach dem Aufschluss in Salpeter-Perchlorsäure mit der kolorimetrischen Vanado-Molybdophosphorsäure-Technik bestimmt. Die 10–100 g/ml-Standardkurve jedes Minerals diente als Referenz.

Für den Versuch wurde die Sorte Triticum aestivum (Weizen) AAS-2011 ausgewählt. Im Gewächshausversuch wurden ausgewählte gesunde Samen verwendet. Die Samen wurden sorgfältig in destilliertem Wasser gespült, nachdem sie 5 Minuten lang mit einer 0,1 %igen Quecksilberchloridlösung oberflächensterilisiert worden waren39. Während der Weizenanbausaison 2021–2022 wurde an der Botanikabteilung der Islamia University of Bahawalpur ein Topfexperiment durchgeführt. Der Boden für das Gewächshausexperiment wurde in der Nachbarschaftsgärtnerei in Bahawalpur gesammelt. Die Abteilung für Bodenwissenschaften der Bahuddin Zakaria University in Multan, Pakistan, stellte den AMF-Stamm (Glomus spp.) zur Verfügung. Bei der Aussaat von Weizen wurde AMF in einer Menge von 0,1 g (108 Sporen) auf die Samen aufgebracht. Für die Aussaat wurden 20 cm große, sowie 20 cm flache Kunststofftöpfe, gefüllt mit 6,0 kg Erde, verwendet. Die Töpfe wurden in vier Gruppen eingeteilt: mit Salz behandelter Boden, mit AMF behandelter Boden, nicht mit AMF und NaCl behandelter Boden als Kontrolle und mit Salz und AMF behandelter Boden. In dieser Studie wurde die Konzentration der NaCl-Lösung in den Töpfen alle 24 Stunden und 40 Minuten schrittweise von 50 auf 200 mM erhöht. Diese schrittweise Erhöhung der Konzentration wurde durchgeführt, um osmotischen Schock und Wurzelschäden zu minimieren und den Pflanzen eine allmähliche Gewöhnung an den Salzstress zu ermöglichen. Als akzeptable Behandlungsschwelle zur Auslösung von Salzstress in den Pflanzen für das Experiment wurde die maximale Konzentration von 200 mM gewählt41. Durch die regelmäßige Messung des Salzgehalts mit einem EC-Messgerät konnten die entsprechenden Salzgehalte und gleichen Mengen bis zur Ernte der Pflanzen aufrechterhalten werden42. Schneiden Sie nach der Ernte die Wurzeln und Triebe in Stücke. Die Pflanzenwurzeln wurden mit destilliertem Wasser gewaschen, um jeglichen Staub zu entfernen. Pflanzen- und Bodenproben wurden gesammelt und 48 Stunden lang bei 100 °C in einem Ofen getrocknet. Das verwendete Versuchsdesign war ein vollständig randomisiertes Design (CRD). Für jede Behandlung wurden drei Wiederholungen eingesetzt. Jeder Behälter enthielt drei Pflanzen. In einem Gewächshaus mit einer Durchschnittstemperatur von 30 °C, einer Photoperiode von 16 Stunden Sonnenschein und 8 Stunden Nacht, 80 % relativer Luftfeuchtigkeit wurde das Experiment durchgeführt. Informationen zur Behandlung sind in Tabelle 1 enthalten.

Pflanzen aus jeder Behandlung wurden am Ende des Experiments entwurzelt. Alle Wurzeln und Triebe der Pflanzen wurden geteilt und alle separat gewaschen. Nach dem Waschen wurden verschiedene morphologische Daten berechnet, darunter die Summe der Blätter pro Pflanze, der Ährchen pro Pflanze und der Bestockungen pro Pflanze. Der Spross, die Ähre und die Wurzel wurden mit dem Maßband in Zentimetern gemessen, und ihr Frisch- und Trockengewicht wurde mit einer elektronischen Waage in Gramm berechnet. Die Trockenmasse der Triebe, Ähren und Wurzeln der geernteten Pflanzen wurde nach 48-stündiger Lagerung bei 70 °C im Trockenofen bestimmt.

Bei Weizenpflanzen, die 12 Wochen alt waren, wurden frische Blätter auf Chlorophyllanalyse getestet43,44. Die Blätter wurden sorgfältig in winzige Stücke (etwa 0,1 g) geteilt, in 10 ml 80 %igem Aceton zu einem Pulver gemahlen und außerdem fünf Minuten lang bei 10.000 U/min zentrifugiert. Der Vorgang wurde nach dem Sammeln des Überstands wiederholt, bis der Rest keine Farbe mehr aufwies. Die Absorption der Lösung wurde bei 480, 645 und 663 nm gemessen. Die Blindlösung enthielt 80 Prozent Aceton. Mithilfe der Methode wurden die Chlorophylle und Carotinoide in den Blättern geschätzt, um die photosynthetischen Pigmente zu bestimmen.

Die Technik wurde zur Bestimmung des relativen Wassergehalts (RWC)45 verwendet. Frische Blattproben mit einem Gewicht von 100 mg wurden im vollständig expandierten Zustand in Petrischalen mit bidestilliertem Wasser gegeben und vier Stunden lang bei Raumtemperatur belassen. Anschließend wurden die Proben entnommen und getrocknet, außerdem wurde das Turgorgewicht (TW) notiert. Anschließend wurden die Proben über Nacht in einem Ofen bei 70 °C getrocknet; Das Trockengewicht (DW) wurde ebenfalls notiert. Mit der Methode wurde der relative Wassergehalt berechnet

wobei FW das Frischgewicht des Gewebes ist.

Um Protein zu extrahieren, wurden 12 Wochen alte junge Weizenpflanzen geerntet und die Blätter (1 g) sofort lyophilisiert, in flüssigem Stickstoff eingefroren und dann in 2 ml Kaliumphosphatpuffer (pH 7,8) homogenisiert. Die Proben wurden 15 Minuten lang bei 4 °C und 12.000 U/min zentrifugiert. Tests der enzymatischen Aktivität wurden durchgeführt, nachdem die Überstände in Röhrchen gesammelt und bei 20 °C gelagert wurden.

Zur Messung der SOD-Aktivität wurde die Bildung von blauem Diformazan durch den Einfluss von Licht und Riboflavin/Nitroblautetrazolium (NBT) unterdrückt. Danach wurde eine Leuchtstofflampe (75 W, 20 cm hinter der Reaktionsschmelze) 3 Minuten lang bestrahlt und gleichzeitig die Absorption bei 560 nm berechnet. Die SOD-Wirkung wird in Mikrogramm pro Milligramm Protein quantifiziert, wobei eine Einheit einer 50-prozentigen Reduzierung der Bildung von blauem Diformazan entspricht46.

Unter Verwendung von o-Dianisidin als Substrat wurde die Anstiegsrate der Absorption bei 470 nm zur Bestimmung der POD-Aktivität47 verwendet. Als min−1 mg−1 Protein wird die POD-Aktivität ausgedrückt.

Für das Katalase (CAT)-Experiment wurden 2 ml eines 50 mM Kaliumphosphatpuffers bei pH 7 verwendet, um 0,5 g fein zerkleinertes getrocknetes Ofenblattpulver mit 0,05 % Triton X-100, 2 % PVP, 1 mM EDTA usw. zu mischen 1 mM Ascorbinsäure. Nachdem die Mischung auf 48 gebracht wurde, wurde sie 20 Minuten lang bei 4 °C und 1000 U/min zentrifugiert und die gesammelte Abscheidung wurde zur Messung der Wirkung des CAT-Enzyms verwendet.

Die Aktivität des Enzyms Ascorbatperoxidase (APX) wurde durch den Nachweis einer einminütigen Verringerung der Absorption bei 290 nm beurteilt (Nakano und Asada, 1981). In der Testmischung (pH 7,0) wurden 0,15 ml Enzymextrakt, 0,5 mM ASA, 0,1 mM H2O2, 0,1 mM EDTA und 50 mM Natriumphosphatpuffer verwendet.

In einem Glasgefäß mit Blattfragmenten wurde das alte Blatt in 0,5 cm große Abschnitte geteilt, in 7 ml gereinigtes Wasser gewickelt und dann 30 Minuten lang bei 120 °C heftig geschüttelt. Die Probe wurde 30 Minuten lang bei 120 °C autoklaviert und dann auf Raumtemperatur abgekühlt, um die Analyse der anfänglichen Blattleitfähigkeit (EC-i) oder Endleitfähigkeit (EC-f)20 zu erhalten.

Ein 0,25 g frischer Blattextrakt aus den Pflanzen wurde mit 5 % Trichloressigsäure (TCA, 3 ml) und Aktivkohle (0,1 g) bei 0 °C standardisiert und dann 15 Minuten lang bei 12.000 U/min zentrifugiert. Die Trennungen wurden dann mit 10 mM Kaliumphosphatpuffer und 1 M Kaliumiodid in einer Lösung mit pH 7,0 diversifiziert. Die Absorption der Lösung wurde bei 390 nm berechnet und zur Bestimmung der H2O2-Konzentration49 verwendet.

Die Malondialdehyd (MDA)-Konzentration wurde mithilfe der Thiobarbitursäure (TBA)-Reaktion50 beobachtet. 0,5 g frisch gewaschene Blätter wurden mit 10 ml 0,1 % Trichloressigsäure gemischt und 15 Minuten bei 4 °C zentrifugiert. 2 ml des Überstands und 2 ml Thiobarbitursäurelösung (0,67 % w/v) wurden 0,5 Stunden lang auf 100 °C erhitzt. Der Überstand wurde dann in ein Kältebad überführt und 30 s lang bei 4 °C und 10.000 g zentrifugiert. Die Absorption wurde bei 532 nm gemessen und die unspezifische Absorption wurde von der Messung bei 600 nm abgezogen. Die Absorption von Malondialdehyd (MDA) wurde über den molaren Extinktionskoeffizienten von MDA berechnet.

Zur Messung des Proteingehalts (BSA) wurde eine Standardkurve aus verschiedenen Mengen Rinderserumalbumin verwendet. 1 ml des Blattextrakts einer Probenpflanze wurde in ein Reagenzglas gegeben und 1 ml Phosphatpuffer mit pH 7,0 hinzugefügt. Die Reagenzröhrchen wurden eine Minute lang bei Raumtemperatur belassen. Folin-Phenol-Reagenz (0,5 ml) wurde zugegeben und dann 30 Minuten lang inkubiert. Die Absorption wurde bei 620 nm mit einem Spektrophotometer erfasst.

Der maximal lösliche Zucker wurde mit der 1954 entwickelten Methode von Yemm und Willis berechnet. 0,1 ml des Pflanzenextrakts wurden in 25-ml-Reagenzgläser gegeben. In jedes Röhrchen wurden 6 ml des Anthronreagenzes gegeben und 10 Minuten lang in einem kochenden Wasserbad erhitzt. Die Reagenzgläser wurden 10 Minuten lang auf Raumtemperatur abgekühlt, bevor sie 20 Minuten lang inkubiert wurden. Die Absorption wurde bei 625 nm mit einem Spektrophotometer gemessen.

Säureaufschluss ofengetrockneter (110 °C) Blatt- und Wurzelproben, gefolgt von der Bestimmung von Na+, K+, NO3 und Cl unter Verwendung eines Flammenphotometers nach Wolfs Methode von 1982 (Jenway Flame1104 A51. Photometer, Bibby Scientific Ltd-Stone-Staffs -St15 0SA–UK). Die elementare Konzentration (Mn, Fe, Cu und Zn) des aufgeschlossenen getrockneten Blattpulvers wurde mit einem Atomabsorptionsspektrophotometer nach Zugabe von 1 M Salzsäure gemessen, um Mn, Fe, Cu und Zn abzuschätzen.

Für diese Anfrage wurden die Daten in die Tabellenkalkulationsprogramme (Excel) eingegeben. Es wurde das arithmetische Mittel bzw. die Standardabweichung ermittelt. Um verschiedene Behandlungen zu analysieren, wurde ein einfaktorieller ANOVA-Test verwendet. Die Behandlungen wurden mithilfe der Zwei-Wege-ANOVA und des Tukey's Honest Significant Difference (HSD)-Tests verglichen. Mithilfe der Software OriginPro2021 wurden Korrelationskoeffizienten und Hauptkomponentenanalysen durchgeführt.

Für Pflanzenmaterial ist keine Genehmigung erforderlich. Die Samen wurden auf dem lokalen Markt gekauft.

Wir erklären alle, dass an Studien zur Berichterstattung über Manuskripte keine menschlichen Teilnehmer, menschlichen Daten oder menschliches Gewebe beteiligt sind. Es ist also nicht anwendbar.

Diese Studie entspricht den relevanten institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien.

Die Sprosslänge bei der Kontroll-AMF-Behandlung war deutlich höher als die Sprosslänge bei der Kontroll-NoAMF-Behandlung. Die Sprosslänge in der S2-AMF-Behandlungsgruppe war deutlich geringer als die Sprosslänge in der Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung. Die Sprosslänge in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe war deutlich geringer als die Sprosslänge in der S2-AMF-Behandlungsgruppe (Abb. 2A).

Einfluss arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf die Sprosslänge (A), die Wurzellänge (B), das Frischgewicht der Spross (C), das Frischgewicht der Wurzeln (D), das Trockengewicht der Spross (E) und das Trockengewicht der Wurzeln (F) bei Weizen unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) kultiviert. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Wurzellänge in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 26,5 ± 1,32, was deutlich um etwa 20,8 % höher war als die Wurzellänge in der S2-AMF-Behandlungsgruppe (21 ± 1). Die Wurzellänge in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe betrug 24,33 ± 1,15 und war damit deutlich höher als die Wurzellänge in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe (15 ± 4,44). Diese Ergebnisse legen nahe, dass AMF einen positiven Einfluss auf die Wurzellänge von Weizen hat, insbesondere unter normalen Bodenbedingungen. Die Exposition gegenüber S2 wirkte sich negativ auf die Wurzellänge aus (Abb. 2B).

Das Frischgewicht der Triebe in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 7,04 ± 2,59, was deutlich um etwa 105,3 % höher war als das Frischgewicht der Triebe in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (3,42 ± 0,14). Dies weist darauf hin, dass sich die Anwesenheit von AMF positiv auf das Frischgewicht der Triebe auswirkt. Das Frischgewicht der Triebe in der S2-AMF-Behandlungsgruppe betrug 2,79 ± 0,36, was sich nicht signifikant vom Frischgewicht der Triebe in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe unterschied. Allerdings zeigte die S2-NoAMF-Behandlungsgruppe (2,14 ± 0,31) im Vergleich zur S2-AMF-Behandlungsgruppe keine signifikante Veränderung hinsichtlich des Frischgewichts der Triebe (Abb. 2C).

Die AMF-Behandlung für S2 zeigte eine signifikante Abnahme des Wurzelfrischgewichts, mit einer prozentualen Abnahme von etwa 79 % im Vergleich zur Kontrolle mit AMF. In ähnlicher Weise führte die S2-NoAMF-Behandlung auch zu einer signifikanten Verringerung des Wurzelfrischgewichts im Vergleich zur Kontroll-AMF. Andererseits führte die Behandlung mit Kontrolle ohne AMF zu einem nicht signifikanten Anstieg des Wurzelfrischgewichts im Vergleich zu S2 ohne AMF (Abb. 2D).

Die AMF-Behandlung für S2 zeigte eine signifikante Abnahme des Trockengewichts der Triebe, mit einer prozentualen Abnahme von etwa 54 % im Vergleich zur Kontrolle mit AMF. In ähnlicher Weise führte die S2-NoAMF-Behandlung auch zu einer nicht signifikanten Abnahme des Trockengewichts der Triebe, mit einer prozentualen Abnahme von etwa 28 % im Vergleich zur Kontrolle ohne AMF. Andererseits führte die Verwendung der NoAMF-Behandlung in S2 zu einer nicht signifikanten Verringerung des Trockengewichts der Triebe im Vergleich zur S2-AMF (Abb. 2E).

Die AMF-Behandlung für S2 zeigte eine signifikante Abnahme des Wurzeltrockengewichts, mit einer prozentualen Abnahme von etwa 62 % im Vergleich zur Kontrolle mit AMF. In ähnlicher Weise führte die S2-NoAMF-Behandlung auch zu einer signifikanten Verringerung des Wurzeltrockengewichts, mit einem prozentualen Rückgang von etwa 71 % im Vergleich zur Kontrolle ohne AMF. Im Vergleich zu S2 NoAMF führte AMF in der Kontrolle auch zu einem signifikanten Anstieg des Wurzeltrockengewichts (Abb. 2F).

Die mit AMF inokulierten Pflanzen der Kontrollgruppe hatten durchschnittlich 6,0 Blätter pro Pflanze, was einer Steigerung von 12,5 % im Vergleich zu den Pflanzen der Kontrollgruppe ohne AMF-Inokulation entspricht, die durchschnittlich 5,33 Blätter pro Pflanze hatten. In ähnlicher Weise hatten die mit AMF inokulierten Pflanzen der S2-Gruppe durchschnittlich 5,0 Blätter pro Pflanze, was einer Steigerung von 16,67 % im Vergleich zu den Pflanzen der S2-Gruppe ohne AMF-Inokulation entspricht, die durchschnittlich 4,33 Blätter pro Pflanze hatten (Abb. 3A).

Wirkung von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) auf Blätter/Pflanze (A), Bestockungen/Pflanze (B), Ährchen/Pflanze (C), Ährenlänge (D), Ährenfrischgewicht (E) und Ährentrockengewicht (F) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) angebaut wurde. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es einen signifikanten Unterschied in der durchschnittlichen Anzahl von Trieben pro Pflanze zwischen der mit AMF inokulierten und der nicht inokulierten Gruppe gab. Die mit AMF inokulierten Pflanzen der Kontrollgruppe hatten durchschnittlich 3,0 Bestocker pro Pflanze, was deutlich höher war als der Durchschnitt von 1,0 Bestockern pro Pflanze in den Pflanzen der Kontrollgruppe ohne AMF-Inokulation. In ähnlicher Weise hatten beide S2-Gruppen, AMF-inokulierte und nicht-inokulierte, durchschnittlich 1,0 Bestocker pro Pflanze, ohne signifikanten Unterschied zwischen ihnen (Abb. 3B).

Die mit AMF inokulierten Pflanzen der Kontrollgruppe hatten durchschnittlich 23,33 Ährchen pro Pflanze, was deutlich höher war als der Durchschnitt von 15,0 Ährchen pro Pflanze in den Pflanzen der Kontrollgruppe ohne AMF-Inokulation. In ähnlicher Weise hatten die mit AMF inokulierten Pflanzen der S2-Gruppe durchschnittlich 12,33 Ährchen pro Pflanze, was nicht signifikant höher war als der Durchschnitt von 11,33 Ährchen pro Pflanze in den Pflanzen der S2-Gruppe ohne AMF-Inokulation. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse, dass die mit AMF inokulierte Kontrollgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe ohne AMF-Inokulation einen Anstieg der durchschnittlichen Anzahl Ährchen pro Pflanze um 55,56 % aufwies. In ähnlicher Weise verzeichnete die mit AMF inokulierte S2-Gruppe einen Anstieg der durchschnittlichen Anzahl von Ährchen pro Pflanze um 8,83 % im Vergleich zur nicht inokulierten S2-Gruppe (Abb. 3C).

Bei der Kontroll-AMF wurde im Vergleich zur Kontroll-NoAMF keine signifikante Änderung der Spitzenlänge festgestellt. Andererseits gab es in der Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung im Vergleich zu S2 ohne AMF einen signifikanten Anstieg der Spitzenlänge. In der Behandlungsgruppe S2 zeigten die mit AMF behandelten Pflanzen im Vergleich zu den Pflanzen ohne AMF-Behandlung eine signifikante Zunahme der Ährenlänge um 15,17 % (Abb. 3D).

Die mit AMF behandelte Kontrollgruppe zeigte im Vergleich zur Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung einen signifikanten Anstieg des Spitzenfrischgewichts. Im Gegensatz dazu wies die Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung ein Spitzenfrischgewicht von 0,91 g auf. In der Behandlungsgruppe S2 zeigten die mit AMF behandelten Pflanzen ein Spitzenfrischgewicht von 0,65 g, was deutlich höher (55 %) war als das Spitzenfrischgewicht der Pflanzen ohne AMF-Behandlung (0,42 g) (Abb. 3E).

Die mit AMF behandelte Kontrollgruppe hatte ein Spitzentrockengewicht von 0,54 g, was 46 % höher war als die Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung, die ein Spitzentrockengewicht von 0,37 g aufwies. In ähnlicher Weise hatte die mit AMF behandelte S2-Gruppe ein Spitzentrockengewicht von 0,26 g, was 44 % höher war als die S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung, die ein Spitzentrockengewicht von 0,18 g aufwies (Abb. 3F).

Die mittlere Konzentration von Chlorophyll a in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 0,44 ± 0,01686, was etwa 13 % höher war als die mittlere Konzentration von Chlorophyll a in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (0,39 ± 0,03143). Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Anwesenheit von AMF die Chlorophyll-a-Produktion in Pflanzen fördern kann. Die Chlorophyll-a-Konzentration in der S2-AMF-Behandlungsgruppe betrug 0,32 ± 0,02804 und war damit niedriger als die Chlorophyll-a-Konzentration in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Dies weist darauf hin, dass der negative Einfluss von S2 auf die Chlorophyll-Konzentration durch die Anwesenheit von AMF verstärkt wird. In ähnlicher Weise betrug die mittlere Konzentration von Chlorophyll a in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe 0,27 ± 0,00577, was deutlich niedriger war als die Konzentration von Chlorophyll a in den Kontroll-NoAMF- und S2-AMF-Behandlungsgruppen (Abb. 4A).

Einfluss arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf den Gehalt an Chlorophyll a (A), Chlorophyll b (B), Carotinoiden (C) und Gesamtchlorophyll (D) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) angebaut wird. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Konzentration von Chlorophyll b in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 0,33 ± 0,01572 (Mittelwert ± SD), was etwa 43 % höher war als die mittlere Konzentration von Chlorophyll b in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (0,23 ± 0,02762). Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Vorhandensein von AMF die Produktion von Chlorophyll B in Pflanzen fördern kann. Interessanterweise war die Wirkung von S2 auf die Chlorophyll-b-Konzentration bei allen AMF-Behandlungen nicht konsistent. Die mittlere Konzentration von Chlorophyll b in der S2 AMF-Behandlungsgruppe betrug 0,24 ± 0,00924, was keine signifikante Veränderung gegenüber S2 No AMF zeigte. Allerdings war die mittlere Konzentration von Chlorophyll b in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe (0,26 ± 0,00802) geringfügig um etwa 13 % höher als die mittlere Konzentration von Chlorophyll b in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (0,23 ± 0,02762) (Abb. 4B).

Die Konzentration des gesamten Chlorophylls in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 0,77 ± 0,00404, was deutlich um etwa 22 % höher war als die Konzentration des gesamten Chlorophylls in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (0,63 ± 0,005). Die Konzentration des gesamten Chlorophylls in der S2-AMF-Behandlungsgruppe war deutlich niedriger als die Konzentration des gesamten Chlorophylls in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Die Konzentration des gesamten Chlorophylls in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe war ebenfalls signifikant niedriger als die mittlere Konzentration des gesamten Chlorophylls in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (Abb. 4C).

In der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug die Konzentration an Carotinoiden 0,57 ± 0,0095, was etwa 50 % höher war als die mittlere Konzentration in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (0,38 ± 0,05686). Die Konzentration an Carotinoiden in der S2-AMF-Behandlungsgruppe betrug 0,41 ± 0,1202, was sich nicht signifikant von der Konzentration in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe unterschied. Die Konzentration an Carotinoiden in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe betrug 0,49 ± 0,11877, was nicht signifikant höher war als in den S2-AMF- und Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppen (Abb. 4D).

Die höchste APX-Aktivität wurde in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe mit einem Mittelwert von 87,8 ± 3,89744 beobachtet, was auf einen signifikanten Anstieg der APX-Aktivität im Vergleich zur Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe (39,26 ± 4,59384) hinweist. Die S2-AMF-Behandlungsgruppe zeigte eine mittlere APX-Aktivität von 76,73 ± 0,40415, was etwa 95 % höher war als die Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Exposition gegenüber S2 und das Fehlen von AMF einen positiven Einfluss auf die APX-Aktivität in Weizen haben. Die Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe wies eine mittlere APX-Aktivität von 51,3 ± 5,10979 auf, was etwa 30,6 % höher war als die Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Vorhandensein von AMF einen negativen Einfluss auf die APX-Aktivität in Weizen unter normalen Bodenbedingungen hat (Abb. 5A).

Einfluss arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf die Konzentration von APX (A), SOD (B), CAT (C) und POD (D) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) angebaut wird. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die mittlere SOD-Aktivität in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 65,33 ± 4,85009, während sie in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe 75,03 ± 4,17652 betrug. Dies führte zu einer um etwa 15 % geringeren SOD-Aktivität in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe im Vergleich zur Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe. Die mittlere SOD-Aktivität in der S2-AMF-Behandlungsgruppe betrug 124,76 ± 6,99 und war damit um etwa 91 % deutlich höher als in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Die mittlere SOD-Aktivität in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe betrug 156,83 ± 11,00 und war damit um etwa 25,7 % deutlich höher als in der S2-AMF-Behandlungsgruppe. Dies deutet darauf hin, dass S2 allein zu einer um etwa 26 % geringeren SOD-Aktivität in der S2-AMF-Behandlungsgruppe im Vergleich zur S2-NoAMF-Behandlungsgruppe führt (Abb. 5B).

Die Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe wies eine mittlere CAT-Enzymaktivität von 81,4 ± 3,65 auf, was deutlich niedriger war als die mittlere Enzymaktivität in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (131,43 ± 34,33). Andererseits zeigte die S2-AMF-Behandlungsgruppe eine mittlere CAT-Enzymaktivität von 167,73 ± 4,13, was deutlich um etwa 106 % höher war als die mittlere Enzymaktivität in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Darüber hinaus betrug die mittlere CAT-Enzymaktivität in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe 179,73 ± 9,07, was deutlich um etwa 37 % höher war als die mittlere Enzymaktivität in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe. Dies impliziert, dass die S2-Exposition allein einen größeren positiven Einfluss auf die CAT-Enzymaktivität hat als die Abwesenheit von AMF allein (Abb. 5C).

Die mittlere POD-Enzymaktivität in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe betrug 56,33 ± 4,61, was sich nicht signifikant von der mittleren Enzymaktivität in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe (64,33 ± 1,59) unterschied. Die mittlere POD-Enzymaktivität in der S2-AMF-Behandlungsgruppe betrug 83,8 ± 17,61, was deutlich um etwa 49 % höher war als die mittlere Enzymaktivität in der Kontroll-AMF-Behandlungsgruppe. Die mittlere POD-Enzymaktivität in der S2-NoAMF-Behandlungsgruppe betrug 108,83 ± 2,89, was deutlich um etwa 69 % höher war als die mittlere Enzymaktivität in der Kontroll-NoAMF-Behandlungsgruppe. Dies deutet darauf hin, dass die S2-Exposition allein einen größeren positiven Effekt auf die POD-Enzymaktivität hat als die Abwesenheit von AMF allein (Abb. 5D).

Der H2O2-Gehalt variierte zwischen den verschiedenen Behandlungen, wobei der höchste Wert von 8,49 μmol/g in der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung beobachtet wurde. Dieser Wert war deutlich höher als bei allen anderen Gruppen, insbesondere ein Anstieg im Vergleich zur mit AMF behandelten Kontrollgruppe, die einen H2O2-Gehalt von 4,81 μmol/g aufwies. Die Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung hatte einen H2O2-Gehalt von 6,99 μmol/g, was 45 % höher war als die mit AMF behandelte Kontrollgruppe. Ebenso wies die S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung einen H2O2-Gehalt von 8,49 μmol/g auf, was 12 % höher war als die mit AMF behandelte S2-Gruppe, die einen H2O2-Gehalt von 7,55 μmol/g aufwies (Abb. 6A).

Wirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf H2O2 (A), MDA (B), Elektrolytverlust (C), relativen Wassergehalt (D), TSS (E) und Protein (F) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen angebaut wird (200 mM NaCl). Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Ergebnisse zeigten den höchsten MDA-Gehalt in der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung mit einem Wert von 12,07 µmol/g, was höher war als bei allen anderen Behandlungen. Die Kontrollgruppe mit AMF-Behandlung hatte den zweithöchsten MDA-Gehalt mit einem Wert von 7,7 µmol/g und war damit höher als die mit AMF behandelte Kontrollgruppe, die einen MDA-Gehalt von 4,6 µmol/g aufwies. Dies weist darauf hin, dass die Anwendung von AMF möglicherweise den MDA-Gehalt in Pflanzen reduzieren und dadurch die Lipidperoxidation verringern kann. Die Reduzierung des MDA-Gehalts betrug 67 % für die Kontrollgruppe, wo der MDA-Gehalt 4,6 µmol/g in AMF betrug, verglichen mit 7,7 µmol/g ohne AMF-Behandlung. Ebenso hatte die mit AMF behandelte S2-Gruppe einen niedrigeren MDA-Gehalt von 9,63 µmol/g im Vergleich zur S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung, die einen Wert von 12,07 µmol/g aufwies. Die Reduzierung des MDA-Gehalts betrug 25 % für die S2-Gruppe, wobei der MDA-Gehalt in der mit AMF behandelten Gruppe 9,63 µmol/g betrug, verglichen mit 12,07 µmol/g in der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung (Abb. 6B).

Der höchste Elektrolytaustritt wurde in der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung mit einem Wert von 19,52 % beobachtet, der deutlich höher war als bei allen anderen Gruppen. Dies deutet darauf hin, dass das Fehlen einer AMF-Behandlung möglicherweise zu einer erhöhten Membranschädigung geführt hat, was zu einem höheren Elektrolytaustritt in den Anlagen führte. Die Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung hatte mit einem Wert von 13,16 % den zweithöchsten Elektrolytaustritt und lag damit deutlich höher als die mit AMF behandelte Kontrollgruppe, die einen Elektrolytaustritt von 10,58 % aufwies. Dies weist darauf hin, dass die Anwendung von AMF möglicherweise Membranschäden reduzieren und dadurch den Elektrolytaustritt in Pflanzen verringern kann. Die Verringerung des Elektrolytaustritts betrug 24 % für die Kontrollgruppe, während der Elektrolytaustritt in der mit AMF behandelten Gruppe 10,58 % betrug, verglichen mit 13,16 % in der Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung. Ebenso wies die mit AMF behandelte S2-Gruppe einen geringeren Elektrolytaustritt von 15,81 % auf, verglichen mit der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung, die einen Wert von 19,53 % aufwies. Die Verringerung der Elektrolytleckage betrug 23 % für die S2-Gruppe, wobei die Elektrolytleckage in der mit AMF behandelten Gruppe 15,81 % betrug, verglichen mit 19,53 % in der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung (Abb. 6C).

Der höchste RWC wurde in der mit AMF behandelten Kontrollgruppe mit einem Wert von 98,79 % beobachtet, der deutlich höher war als bei allen anderen Gruppen. Dies deutet darauf hin, dass die Anwendung von AMF möglicherweise den Wasserzustand von Pflanzen verbessern kann, was zu einem höheren RWC führt. Die Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung hatte einen niedrigeren RWC von 92,09 %, was nicht signifikant niedriger war als die mit AMF behandelte Kontrollgruppe. Dies weist darauf hin, dass das Fehlen einer AMF-Behandlung möglicherweise zu einer Verschlechterung des Wasserzustands geführt hat, was zu einem geringeren RWC in den Anlagen führte. Der Anstieg des RWC betrug 7 % für die Kontrollgruppe, wobei der RWC in der mit AMF behandelten Gruppe 98,79 % betrug, verglichen mit 92,09 % in der Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung. Ebenso wies die mit AMF behandelte S2-Gruppe einen höheren RWC von 74,24 % auf als die S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung, die einen Wert von 23,70 % aufwies. Der Anstieg des RWC betrug 213 % für die S2-Gruppe, wobei der RWC in der mit AMF behandelten Gruppe 74,24 % betrug, verglichen mit 23,70 % in der S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung (Abb. 6D).

Die mit AMF behandelte Kontrollgruppe hatte den höchsten Wert für die Gesamtmenge an löslichen Feststoffen (TSS) von 17,63 mg/g FG, was deutlich höher war als bei allen anderen Gruppen. Die Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung hatte einen TSS-Wert von 15,37 mg/g FW, was niedriger war als die Kontrolle mit AMF. Der Anstieg des TSS betrug 14,7 % für die Kontrollgruppe mit AMF im Vergleich zur Kontrollgruppe mit NoAMF-Behandlung. Ebenso wies die mit AMF behandelte S2-Gruppe einen TSS-Wert von 14,03 mg/g FW auf, was höher war als die S2-Gruppe ohne AMF-Behandlung, die einen TSS-Wert von 7,6 mg/g FW aufwies. Der TSS-Anstieg betrug 85 % für die S2-AMF-Behandlung im Vergleich zur S2-No-AMF-Behandlung (Abb. 6E).

Der höchste Proteingehalt wurde in der Kontroll-AMF-Gruppe mit einem Mittelwert von 44,37 mg/g FW gefunden, was deutlich höher war als in den anderen Gruppen. Die Kontroll-NoAMF-Gruppe hatte einen mittleren Proteingehalt von 29,00 mg/g FW, was deutlich niedriger war als die Kontroll-AMF-Gruppe. Die S2-AMF-Gruppe hatte einen mittleren Proteingehalt von 35,90 mg/g FW, was etwas niedriger war als die Kontroll-AMF-Gruppe, aber nicht signifikant höher als die Kontroll-NoAMF-Gruppe. Schließlich hatte die S2-NoAMF-Gruppe einen mittleren Proteingehalt von 35,37 mg/g FW, was dem der S2-AMF-Gruppe ähnlich war. Die Kontroll-NoAMF-Gruppe zeigte einen Rückgang des Proteingehalts um 34,6 % im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe (Abb. 6F).

Für die Kontrollgruppe betrug der mittlere Fv/Fm mit AMF 0,75 cm (± 0,008 SD), was einem Anstieg von 5 % im Vergleich zum mittleren Fv/Fm ohne AMF (0,711 cm ± 0,02506 SD) entspricht. Für die Versuchsgruppe (S2) betrug der mittlere Fv/Fm mit AMF 0,67 cm (± 0,013 SD), was einem Anstieg von 6 % im Vergleich zum mittleren Fv/Fm ohne AMF (0,63 cm ± 0,00929 SD) entspricht (Abb. 7A). ).

Wirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf Fv/Fm (A), NPQt (B) und Phi-II (C) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) angebaut wird. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Ergebnisse zeigten, dass die NPQt-Werte zwischen den Behandlungen erheblich variierten. In der Kontrollgruppe hatten Pflanzen ohne AMF einen mittleren NPQt von 0,99 (± 0,24233 SD), was deutlich höher war als Pflanzen mit AMF, die einen mittleren NPQt von 0,65 (± 0,07253 SD) hatten. Für die Versuchsgruppe (S2) hatten Pflanzen ohne AMF einen mittleren NPQt von 1,82 (± 0,1079 SD), was deutlich höher war als Pflanzen mit AMF, die einen mittleren NPQt von 1,40 (± 0,13944 SD) aufwiesen (Abb. 7B).

Insbesondere für die Kontrollgruppe hatten mit AMF behandelte Pflanzen einen mittleren Phi-II-Wert von 0,54 (± 0,01015 SD), was etwas höher war als der mittlere Phi-II-Wert von 0,52 (± 0,01012 SD) für Pflanzen ohne AMF. In ähnlicher Weise hatten mit AMF behandelte Pflanzen in der Versuchsgruppe (S2) einen mittleren Phi-II-Wert von 0,50 (± 0,00551 SD), der ebenfalls etwas höher war als der mittlere Phi-II-Wert von 0,46 (± 0,04196 SD) für Pflanzen ohne AMF (Abb. 7C).

Die höchste Zn-Konzentration in den Trieben wurde in den mit AMF behandelten Kontrollpflanzen mit einem Mittelwert von 52,67 µg/g beobachtet, während die niedrigste Konzentration in den S2-NoAMF-Pflanzen mit einem Mittelwert von 41,67 µg/g gefunden wurde. Die Spross-Zn-Konzentration in den Kontrollpflanzen NoAMF und S2 AMF betrug 47,67 µg/g bzw. 45 µg/g. Im Vergleich zu den NoAMF-Kontrollpflanzen stieg die Zn-Konzentration im Spross in den AMF-Kontrollpflanzen um etwa 11 %. Ebenso stieg die Zn-Konzentration im Spross der S2-AMF-Pflanzen im Vergleich zu den S2-NoAMF-Pflanzen um 8 %. Allerdings sank die Spross-Zn-Konzentration in den S2-NoAMF-Pflanzen im Vergleich zu den Kontroll-NoAMF-Pflanzen um etwa 12,5 % (Abb. 8A).

Wirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf Spross-Zn (A), Spross-Cu (B), Spross-Fe (C) und Spross-Mn (D) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) kultiviert wurde. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Cu-Konzentration im Spross (µg/g) wurde für die Kontroll- und Behandlungsgruppe bestimmt. Die Ergebnisse zeigten, dass die mittlere Cu-Konzentration im Spross in der mit AMF behandelten Kontrollgruppe 4,07 µg/g betrug und damit etwas höher war als die der mit NoAMF behandelten Kontrollgruppe (3,87 µg/g). Dies deutet auf einen Anstieg der Cu-Konzentration um 5,2 % in der mit AMF behandelten Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe ohne AMF-Behandlung hin. In den S2-Behandlungsgruppen war die Cu-Konzentration im Spross niedriger als in den Kontrollgruppen. Die mittlere Cu-Konzentration im Spross in der mit AMF behandelten S2-Gruppe betrug 3,47 µg/g, was einem Rückgang von 17,2 % im Vergleich zur mit AMF behandelten Kontrollgruppe entspricht. Die mit NoAMF behandelte S2-Gruppe wies die niedrigste mittlere Cu-Konzentration im Spross von 3,0 µg/g auf, was auf einen Rückgang um 29 % im Vergleich zur mit NoAMF behandelten Kontrollgruppe hinweist (Abb. 8B).

Die Ergebnisse zeigten, dass die höchste Spross-Fe-Konzentration in der Kontrolle mit AMF-Behandlung gefunden wurde, mit einem Durchschnittswert von 204 µg/g. Es folgte die Kontrolle ohne AMF-Behandlung mit einem Durchschnittswert von 190 µg/g. Andererseits zeigten S2 mit AMF-Behandlung und S2 ohne AMF-Behandlung niedrigere Fe-Konzentrationen im Spross mit Durchschnittswerten von 183,67 µg/g bzw. 180,33 µg/g. Im Vergleich zur Kontrolle mit AMF-Behandlung zeigte die Kontrolle ohne AMF-Behandlung eine Abnahme der Fe-Konzentration im Spross um 7,36 %, während S2 mit AMF und S2 ohne AMF-Behandlung eine Abnahme von 11 % bzw. 13 % aufwiesen (Abb. 8C). .

In Bezug auf die Mn-Konzentration im Spross (µg/g) wurde der höchste Wert bei der Kontroll-AMF-Behandlung mit 22,03 µg/g beobachtet, dicht gefolgt von der Kontroll-NoAMF-Behandlung mit 21,67 µg/g. Die S2-AMF-Behandlung hatte eine Spross-Mn-Konzentration von 21,2 µg/g, während die S2-NoAMF-Behandlung mit 20,5 µg/g den niedrigsten Wert aufwies. Im Vergleich zur Kontroll-AMF-Behandlung zeigte die Kontroll-NoAMF-Behandlung eine leichte Abnahme der Mn-Konzentration im Spross um 1,7 %, während die S2-AMF-Behandlung eine Abnahme um 3,9 % und die S2-NoAMF-Behandlung eine Abnahme um 7,4 % aufwies (Abb. 8D).

Die Wurzel-Zn-Konzentration war bei den mit AMF behandelten Pflanzen im Vergleich zu den NoAMF-Pflanzen sowohl in der Kontroll- als auch in der S2-Gruppe signifikant höher. Insbesondere hatte die Kontroll-AMF-Gruppe eine mittlere Wurzel-Zn-Konzentration von 23,07 µg/g, was 4 % höher war als die Kontroll-NoAMF-Gruppe mit einer mittleren Konzentration von 22,13 µg/g. Ebenso wies die S2-AMF-Gruppe eine mittlere Wurzel-Zn-Konzentration von 14,33 µg/g auf, was 90 % höher war als die S2-NoAMF-Gruppe mit einer mittleren Konzentration von 7,53 µg/g. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die AMF-Behandlung die Wurzel-Zn-Konzentration erhöhen kann, insbesondere bei Pflanzen, die unter Stressbedingungen wachsen (Abb. 9A).

Wirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf Wurzel-Zn ​​(A), Wurzel-Cu (B), Wurzel-Fe (C) und Wurzel-Mn (D) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) angebaut wird. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Wurzel-Cu-Konzentration in der Kontrollgruppe betrug mit AMF-Behandlung 2,37 µg/g, während sie ohne AMF-Behandlung 2,0 µg/g mit einer Standardabweichung von 0,1 µg/g betrug. Dies entspricht einem Anstieg der Cu-Konzentration um 18,5 % mit AMF-Behandlung im Vergleich zu ohne AMF. Für die S2-Gruppe betrug die Wurzel-Cu-Konzentration mit AMF-Behandlung 1,53 µg/g, während sie ohne AMF-Behandlung 1,17 µg/g betrug. Dies entspricht einem Anstieg der Cu-Konzentration um 31 % mit AMF-Behandlung im Vergleich zu ohne (Abb. 9B).

Die Ergebnisse zeigten, dass die Kontroll-AMF-Gruppe mit 233,67 µg/g die höchste Wurzel-Fe-Konzentration aufwies. Die NoAMF-Kontrollgruppe wies im Vergleich zur AMF-Kontrollgruppe einen Rückgang der Wurzel-Fe-Konzentration um 11,48 % auf, mit einem Wert von 209,67 µg/g. Die Gruppen S2 AMF und S2 NoAMF verzeichneten mit Werten von 152,67 µg/g bzw. 112,33 µg/g einen noch stärkeren Rückgang der Wurzel-Fe-Konzentration (Abb. 9C).

Die AMF-Kontrollgruppe hatte eine Konzentration von 20,33 µg/g, während die NoAMF-Kontrollgruppe eine etwas niedrigere Konzentration von 20,03 µg/g aufwies. Die S2-AMF-Gruppe hatte eine Konzentration von 19,27 µg/g, was einem Rückgang von 5,5 % im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe entspricht. Die S2-NoAMF-Gruppe wies die niedrigste Mn-Konzentration von 18,13 µg/g auf, was einem Rückgang von 12 % im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe entspricht (Abb. 9D).

Die Ergebnisse zeigen, dass die Kontroll-AMF-Gruppe mit 0,64 mg/g die niedrigste Spross-Na-Konzentration aufwies, während die Kontroll-NoAMF-Gruppe mit einer Konzentration von 1,37 mg/g einen signifikanten Anstieg aufwies. Die S2-AMF-Gruppe wies eine Konzentration von 1,04 mg/g auf, was im Vergleich zur S2-NoAMF-Gruppe mit einer Konzentration von 1,84 mg/g höher war (Abb. 10A).

Wirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze (AMF) auf Spross-Na (A), Spross-K (B), Spross-NO3 (C) und Spross-Cl (D) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) kultiviert wurde. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Kontroll-AMF-Gruppe hatte eine mittlere Konzentration von 27,54 mg/g, die Kontroll-NoAMF-Gruppe hatte eine mittlere Konzentration von 15,42 mg/g, die S2-AMF-Gruppe hatte eine mittlere Konzentration von 22,47 mg/g und die S2-NoAMF-Gruppe hatte einen Mittelwert Konzentration von 4,75 mg/g. Interessanterweise wies die Kontroll-NoAMF-Gruppe im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe einen signifikanten Rückgang der Spross-K-Konzentration auf, was auf einen möglichen negativen Effekt des Fehlens von AMF hinweist. Im Gegensatz dazu wies die S2-AMF-Gruppe im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe eine etwas niedrigere Spross-K-Konzentration auf, während die S2-NoAMF-Gruppe einen viel stärkeren Rückgang aufwies (Abb. 10B).

Der NO3-Gehalt der Triebe von Tomatenpflanzen wurde sowohl durch die AMF-Inokulation als auch durch die S2-Behandlung signifikant beeinflusst. Die Kontroll-AMF-Gruppe hatte mit einem Mittelwert von 9,65 mg/g den höchsten NO3-Gehalt im Trieb. Die NoAMF-Kontrollgruppe hatte einen niedrigeren NO3-Gehalt im Trieb von 7,83 mg/g, was einen Rückgang im Vergleich zur AMF-Kontrollgruppe darstellt. Die S2 AMF-Gruppe hatte einen mittleren Sprossen-NO3-Gehalt von 8,28 mg/g, während die S2 NoAMF-Gruppe mit 7,53 mg/g den niedrigsten Sprossen-NO3-Gehalt aufwies, was einem Rückgang von 9,96 % im Vergleich zur S2 AMF-Gruppe entspricht. Diese Ergebnisse legen nahe, dass sowohl die AMF-Inokulation als auch die S2-Behandlung erhebliche Auswirkungen auf den NO3-Gehalt der Triebe von Tomatenpflanzen haben können (Abb. 10C).

Die Spross-Cl-Konzentration wurde für alle Behandlungsgruppen gemessen, wobei die Kontroll-AMF-Gruppe eine Konzentration von 2,84 mg/g aufwies. Die Kontroll-NoAMF-Gruppe wies eine etwas höhere Konzentration von 3,43 mg/g auf, was auf einen Rückgang der Cl-Konzentration um 20,77 % im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe hinweist. Die S2-AMF-Gruppe hatte eine Konzentration von 3,13 mg/g. Die S2-NoAMF-Gruppe wies mit 4,13 mg/g die höchste Konzentration an Spross-Cl auf, was einem Anstieg von 45 % im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe entspricht. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Fehlen von AMF im Boden zu einer erhöhten Cl-Anreicherung im Sprossgewebe von Pflanzen führen kann (Abb. 10D).

Die Kontroll-AMF-Gruppe hatte mit 1,92 mg/g die niedrigste Na-Konzentration, während die Kontroll-NoAMF-Gruppe eine etwas höhere Na-Konzentration von 2,15 mg/g aufwies. Die S2-AMF-Gruppe hatte eine Na-Konzentration von 2,00 mg/g, was sich nicht wesentlich von der Kontroll-AMF-Gruppe unterschied. Schließlich wies die S2-NoAMF-Gruppe mit 2,35 mg/g die höchste Na-Konzentration auf (Abb. 11A).

Wirkung von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) auf Wurzel-Na (A), Wurzel-K (B), Wurzel-NO3 (C) und Wurzel-Cl (D) in Weizen, der unter normalen und salzhaltigen Bodenbedingungen (200 mM NaCl) kultiviert wurde. Bei den gemeldeten Daten handelt es sich um Mittelwerte ± Standardfehler von drei unabhängigen Replikaten. Die statistische Analyse mithilfe des LSD-Tests (Least Significant Difference) nach Fisher zeigte, dass zwischen den Behandlungsgruppen signifikante Unterschiede (p < 0,05) bestanden. Die Verwendung unterschiedlicher Buchstaben zur Kennzeichnung der Mittelwerte weist auf das Vorhandensein signifikanter Unterschiede zwischen den Gruppen hin.

Die Ergebnisse zur Wurzel-K-Konzentration zeigten, dass alle Behandlungen zu einem signifikanten Anstieg der K-Konzentration im Vergleich zur Kontroll-NoAMF-Gruppe führten. Die Kontroll-AMF-Gruppe wies mit 15,99 mg/g die höchste Konzentration auf, mit einem Anstieg im Vergleich zur Kontroll-NoAMF-Gruppe mit 10,61 mg/g. Die S2-AMF-Gruppe hatte eine Konzentration von 13,02 mg/g, was einen Anstieg im Vergleich zur Kontroll-NoAMF-Gruppe zeigte, während die S2-NoAMF-Gruppe mit 8,49 mg/g die niedrigste Konzentration aufwies und immer noch einen Anstieg im Vergleich zur Kontroll-NoAMF-Gruppe zeigte ( Abb. 11B).

Für die Wurzel-NO3-Konzentration wurde festgestellt, dass die Kontroll-AMF-Gruppe eine durchschnittliche Konzentration von 8,42 mg/g aufwies, während die Kontroll-NoAMF-Gruppe eine durchschnittliche Konzentration von 7,50 mg/g aufwies. Die S2-AMF-Gruppe zeigte im Vergleich zur Kontroll-AMF-Gruppe einen leichten Anstieg der Wurzel-NO3-Konzentration mit einer durchschnittlichen Konzentration von 8,08 mg/g. Andererseits hatte die S2-NoAMF-Gruppe im Vergleich zu den Kontroll-AMF- und NoAMF-Gruppen eine niedrigere Wurzel-NO3-Konzentration mit einer durchschnittlichen Konzentration von 6,71 mg/g (Abb. 11C).

Die Ergebnisse der Wurzel-Cl-Konzentration zeigten, dass der höchste Mittelwert bei der S2-NoAMF-Behandlung beobachtet wurde (3,76 mg/g), der deutlich höher war als bei allen anderen Behandlungen. Der niedrigste Mittelwert wurde bei der Kontroll-AMF-Behandlung gefunden (3,08 mg/g), der deutlich niedriger war als die S2-NoAMF-Behandlung, sich aber nicht signifikant von den beiden anderen Behandlungen unterschied. Die Mittelwerte für die Kontroll-NoAMF- und S2-AMF-Behandlungen betrugen 3,30 mg/g bzw. 3,09 mg/g. Im Vergleich zur Kontroll-AMF-Behandlung zeigten die Kontroll-NoAMF- und S2-AMF-Behandlungen einen leichten Anstieg der Wurzel-Cl-Konzentration, der Unterschied war jedoch statistisch nicht signifikant (Abb. 11D).

Die Ladungstabelle zeigt die Ladungen oder Koeffizienten jeder Variablen auf den durch die Analyse generierten Hauptkomponenten (PCs). In diesem Fall generierte die PCA zwei PCs, PC1 und PC2, die zusammen 84,2 % der Gesamtvariation in den Daten ausmachen (auf PC1 entfallen 75,2 % und auf PC2 9,0 %). Die Ladungstabelle zeigt die Ladungen jeder Variablen auf beiden PCs. In der ersten Spalte der Tabelle sind die analysierten Variablen aufgeführt, darunter Pflanzenwachstumsparameter, Chlorophyll-Fluoreszenzparameter, Mineralstoffkonzentrationen und antioxidative Enzymaktivitäten. Die nächsten vier Spalten zeigen die Ladungen jeder Variablen auf PC1 und PC2. Die Werte in diesen Spalten stellen die Korrelationskoeffizienten zwischen den Variablen und den PCs dar, wobei positive Werte eine positive Korrelation und negative Werte eine negative Korrelation anzeigen. Wenn wir uns die Beladungen ansehen, können wir sehen, dass die Variablen mit den höchsten Beladungen auf PC1 das Trockengewicht der Triebe, die Länge der Triebe, das Trockengewicht der Wurzeln, das Frischgewicht der Wurzeln, das Frischgewicht der Triebe und das Gesamtchlorophyll umfassen. Diese Variablen korrelieren positiv miteinander und mit PC1, was wahrscheinlich das gesamte Pflanzenwachstum und die Gesamtentwicklung darstellt. Andererseits umfassen Variablen mit hohen Ladungen auf PC2 NPQt und Chl b. Diese Variablen korrelieren positiv miteinander und mit PC2, was Variationen der Chlorophyll-Fluoreszenzparameter darstellen kann. Zusammenfassend legen die PCA-Ergebnisse nahe, dass die analysierten Variablen in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden können: solche, die sich auf das Gesamtwachstum und die Entwicklung der Pflanze beziehen, und solche, die sich auf Chlorophyll-Fluoreszenzparameter beziehen. Diese Ergebnisse können nützlich sein, um die wichtigsten Variablen zu identifizieren, die das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen beeinflussen, und um die zugrunde liegenden physiologischen Mechanismen zu untersuchen (Tabelle 2; Abbildungen S1–S2).

Die Hauptkomponentenanalyse (PCA) wurde mit dem gegebenen Datensatz durchgeführt, der Beobachtungen, PC1-Scores, PC2-Scores und Gruppen-Scores enthielt. PC1 und PC2 erklären 75,2 % bzw. 9,0 % der Gesamtvarianz im Datensatz. Die Beobachtungen wurden basierend auf ihren Gruppenbewertungen in drei Gruppen eingeteilt, nämlich AMF, NoAMF und Kontrolle. Beobachtungen in der AMF-Gruppe weisen positive PC1-Werte im Bereich von 8,88 bis –2,53 auf. Dies weist darauf hin, dass diese Beobachtungen höhere Werte bei Variablen aufweisen, die zu PC1 beitragen, wie z. B. Pflanzenwachstum oder Biomasse. Die Beobachtungen der AMF-Gruppe weisen auch PC2-Werte im Bereich von 0,31 bis −2,85 auf, was auf einen Wertebereich von Variablen hinweist, die zu PC2 beitragen, wie etwa Wurzellänge oder Verzweigung. Die Beobachtungen der NoAMF-Gruppe weisen dagegen negative PC1-Werte im Bereich von –9,17 bis 2,46 auf, was auf niedrigere Werte bei Variablen hinweist, die zu PC1 beitragen. Die Beobachtungen der NoAMF-Gruppe weisen auch negative PC2-Werte im Bereich von –2,44 bis –0,88 auf, was auf niedrigere Werte bei Variablen hinweist, die zu PC2 beitragen. Schließlich weisen die Beobachtungen der Kontrollgruppe positive PC1-Werte im Bereich von 8,88 bis 0,16 auf, ähnlich wie in der AMF-Gruppe, was auf höhere Werte bei Variablen hinweist, die zu PC1 beitragen. Die Beobachtungen der Kontrollgruppe weisen ebenfalls negative PC2-Werte im Bereich von –2,28 bis –0,88 auf, ähnlich wie die NoAMF-Gruppe, was auf niedrigere Werte bei Variablen hinweist, die zu PC2 beitragen (Tabelle 3).

Der Salzgehalt ist eine erhebliche Umweltherausforderung, die sich negativ auf die Pflanzenproduktivität auswirkt. Weizen ist weltweit eine wichtige Getreidepflanze, und für die Gewährleistung der Ernährungssicherheit ist es von entscheidender Bedeutung, Wege zu finden, seine Produktivität unter salzigen Bedingungen durch Mykorrhiza zu steigern. In der aktuellen Studie wirkte sich der Salzgehalt deutlich negativ auf die Produktion von Weizenpflanzen aus. Der Salzgehalt des Bodens wirkt sich negativ auf die Pflanzenzahl und den Getreideertrag aus. Diese Ergebnisse stimmen mit52,53 überein. In unserer Studie verringerte Salzstress die Wurzel-, Blatttrockenmasse, den Stamm und die Blattfläche im Vergleich zu den Standardbehandlungen dramatisch. Dies war wahrscheinlich auf die direkten Auswirkungen der Schädlichkeit von Ionen oder die indirekten Auswirkungen von Salzionen zurückzuführen, die ein osmotisches Ungleichgewicht zwischen Boden und Pflanzen verursachen. Diese Ergebnisse stützen die Schlussfolgerungen von54,55. Die Besiedlung mit arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) erhöhte die Trockenmasse und die Blattfläche der salzgestressten Pflanzen. Dieser Effekt von AMF auf die Trockenmasse war in der Luftbiomasse im Vergleich zur Wurzelbiomasse noch ausgeprägter, da die Kohlenhydratverteilung im Sprossgewebe höher ist als im Wurzelgewebe56. Die Verbesserung der Phosphor (P)-Ernährung der Wirtspflanze durch Mykorrhiza wurde teilweise auf die verbesserte Entwicklung der Mykorrhiza-Weizenpflanzen unter salzhaltigen Bedingungen zurückgeführt57. In der Vergangenheit58 wurde entdeckt, dass die Förderung des Wurzelwachstums der Wirtspflanze eine der durch Glomus sp. verursachten Methoden zur Linderung von Salzstress ist. Obwohl es möglich ist, dass dies auf die kurze Wachstumsphase nach der Transplantation zurückzuführen ist, waren mögliche Auswirkungen von AMF auf die Wurzelbiomasse bei leichtem Salzstress und das Wurzel-Spross-Verhältnis (R:S) nicht erkennbar. Insgesamt zeigten weder Salzstress noch das Umpflanzen von AMF+- oder AMF'-Sämlingen erkennbare Unterschiede im Wurzel-Spross-Verhältnis. Allerdings59 entdeckten, dass die Wirkung der AM-Pilze auf die Ansammlung von Tomatentrockenmasse bei der oberirdischen Biomasse stärker ausgeprägt war als bei der Wurzelbiomasse, wodurch sich das R:S-Verhältnis veränderte. Da in der aktuellen Untersuchung mehrere Enzyme, die für die Produktion photosynthetischer Pigmente notwendig sind, unterdrückt wurden, wurden die Chlorophyllkonzentrationen durch Salzbehandlungen erheblich gesenkt, was die Ergebnisse von53,60 stützt. Es wurde festgestellt, dass Weizenpflanzen beim Wachstum in salzhaltigen Umgebungen mehr Chlorophyll in ihren Blättern haben, was die Ergebnisse von26 stützt. Die antagonistische Wirkung von Na auf die Mg-Absorption wird ausgeglichen und beim Auftreten von Mykorrhiza verringert61. Die Fähigkeit der Mykorrhizierung, Stress bei dieser Methode umzukehren, wird durch die Tatsache gezeigt, dass Inokulationspflanzen unter Salzstress ein Ausmaß an Photosynthesefähigkeit erreichen, das sogar höher ist als das von nicht gestressten Pflanzen53,62. Der Gehalt an Chlorophyll (Chl)-Komponenten und das Chla/Chlb-Verhältnis sind entscheidende Marker für die Bestimmung des physiologischen Zustands der photosynthetischen Gewebe von Pflanzen, da sie einen großen Einfluss auf die Photosynthese der Pflanzen haben63. Unsere Ergebnisse stützen die Schlussfolgerung64, dass AMF einen günstigen Einfluss auf den Gehalt an photosynthetischen Pigmenten (Chla und Chlb) hatte. Mesophyllzellen enthalten photosynthetische Pigmente, wodurch sie anfälliger für Salzstress sind als die meisten hochgesicherten Oxidasen65. Laut der aktuellen Studie unterdrückt Salzstress die Wirkung der Chlorophyll-Synthase und erhöht gleichzeitig die Aktivität des Enzyms, das Chlorophyll abbaut, was dazu führt, dass Pflanzen unter Salzstress weniger Chlorophyll haben66. Unter Salzstress kann die AMF-Inokulation die K+/Na+-Stabilität aufrechterhalten und die Photosynthesefähigkeit der Pflanze steigern, was die Ergebnisse bestätigt65. In der aktuellen Arbeit zeigt die Chlorophyllfluoreszenz frühe photochemische Reaktionen in PSII und Variationen in der Textur sowie den Zustand photosynthetischer Standorte an, demonstriert die Anpassung von Pflanzen an verschiedene Umgebungen und liefert Strategien für die Auswahl salztoleranter Pflanzenarten. Die Elektronentransportkette in Bockshornklee-Chloroplasten wurde durch Salzstress gestört, und eine erhöhte ROS-Bildung führte laut67 Untersuchungen68 zu einer Schädigung des oxidativen Zellmembransystems. Im Gegensatz zur NM-Behandlung steigerte die M-Behandlung die Aktivität von Fv/Fm und Fv/Fo verringerte die Schädigung des Photosynthesesystems der Blätter von E. Angustifolia65. In unserer Untersuchung wiesen salzbefallene Pflanzen deutlich niedrigere Phosphorkonzentrationen auf als Kontrollpflanzen. Aufgrund des Niederschlags von H2PO4 mit Ca2+-Ionen in der Erde nahm die Konkurrenz von K und Ca um die Na- und P-Absorption in salzhaltigen Böden ab59. AMF beeinflusste die P-Absorption sogar in den Kontrollpflanzen signifikant. Einer der Hauptfaktoren, die zur verstärkten Entwicklung von AMF besiedelter Salzpflanzen beitragen, besteht darin, dass AMF nachweislich die pflanzliche P-Aufnahme steigert69,70. In der aktuellen Studie sammelten Pflanzen, die einem höheren Salzgehalt ausgesetzt waren, weniger K69 an. Bei beiden Salzgehalten zeigten Mykorrhizapflanzen von G. mosseae höhere K-Konzentrationen. Die Forscher untersuchten verschiedene Salzstressbedingungen und stellten außerdem fest, dass das Pilzimpfmittel Acacia nilotica AM bei jedem Salzstress einen erhöhten K-Gehalt in Trieben und Wurzeln aufwies. Durch die Aufrechterhaltung eines guten K/Na-Verhältnisses, die Veränderung des zytoplasmatischen Ionengleichgewichts der Pflanzen oder die Erhöhung des Na-Abflusses aus Pflanzen kann eine fortgeschrittene K-Ablagerung durch Mykorrhiza-Pflanzen in salzigem Boden von Vorteil sein59,69. Unabhängig vom Salzgehalt ergab unsere Studie, dass Mykorrhiza-Pflanzen niedrigere Na-Konzentrationen aufwiesen als Nicht-Mykorrhiza-Pflanzen. Die Beobachtung bestätigt die Ergebnisse, dass der Verlust der Empfindlichkeit der Na-Konzentration gegenüber AMF-Behandlungen auf die abgeschwächten Auswirkungen der Stimulation der Pflanzenentwicklung durch die AMF-Kolonisierung zurückzuführen sein könnte59. Die antioxidativen Enzyme CAT, SOD, APX und POD erwiesen sich in der aktuellen Studie als aktiver in Tomatenpflanzen, wenn sie Salz ausgesetzt waren (mit Ausnahme von CAT auch SOD-Aktivität bei 100 mM NaCl). Umgekehrt bot diese erhöhte Aktivität, wie der gleichzeitige Anstieg von MDA zeigt, keinen ausreichenden Schutz gegen ROS. In den in dieser Studie verwendeten Tomatenpflanzen verbesserte AMF die Wirkung antioxidativer Abwehrenzyme erheblich. Bei Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Krankheitserregern entstehen Superoxidradikale, wenn sich die Überempfindlichkeitsreaktion entwickelt. Diese Ergebnisse sind vergleichbar mit26,59. In der aktuellen Studie wurde festgestellt, dass die antioxidativen Enzyme SOD, CAT, POD und APX in Tomatenpflanzen aktiver sind, wenn sie Salz ausgesetzt werden (mit Ausnahme von CAT auch SOD-Aktivität bei 100 mM NaCl). Diese erhöhten Aktivitäten konnten keinen ausreichenden Schutz gegen ROS bieten, wie der gleichzeitige MDA-Anstieg zeigt. AMF steigerte die Aktivität der antioxidativen Abwehrenzyme in den in dieser Untersuchung verwendeten Tomatenpflanzen erheblich. Bei Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Krankheitserregern entstehen Superoxidradikale, wenn sich die Überempfindlichkeitsreaktion entwickelt. Diese Ergebnisse sind vergleichbar mit26,59. Das mangelnde Trockengewicht (Pflanzenwachstum) ist für den starken Rückgang der Aufnahme von Mikronährstoffen durch Pflanzen in stark versalzenen Böden verantwortlich. Obwohl die AMF-Impfung die Aufnahme von Mikronährstoffen unter dem sehr salzigen Boden etwas steigerte, blieb der Anstieg hinter den Werten zurück, die unter dem schwachen und einigermaßen salzigen Boden erreicht wurden. Dies stützt die Schlussfolgerungen von71 und legt nahe, dass die AMF-Inokulation unter dem stark versalzenen Boden die negativen Auswirkungen des Salzgehalts auf das Pflanzenwachstum und die Nährstoffaufnahme nicht vollständig ausgleicht, sondern vielmehr die Pflanzenentwicklung unter solch stressigen Bedingungen etwas verbessern kann. Die AM-Injektion führte zu einer Erhöhung der Mn- und Cu-Aufnahme. Allerdings war dieser Anstieg nur auf dem 10-Prozent-Wahrscheinlichkeitsniveau erheblich. Nur Pflanzen, die in Böden mit dem höchsten Salzgehalt kultiviert wurden, profitierten von der Zugabe von P zur Verbesserung der Cu-Aufnahme. Andererseits erhöhte die AM-Impfung die Zn-Aufnahme bei allen Salzgehalten des Bodens. Die aktuelle Studie legt nahe, dass eine erhöhte Nährstoffaufnahme durch AMF in Weizenpflanzen mit Salzgehalt die schädlichen Auswirkungen von Cl-Ionen und Na+ abschwächen kann, indem die Ionen erhalten bleiben, die den Stoffwechsel aufgrund der Fähigkeit der Vakuolenmembran zur Kompartimentierung und Ermöglichung einer gezielten Ionenabsorption nicht beeinträchtigen können . Die durch Salz verursachte Spannung führt dazu, dass sich im Pflanzengewebe mehr Na+ ansammelt. Dieses Problem kann durch die Verwendung von AM etwas gelöst werden, indem die Anzahl der vorhandenen Na+-Ionen reduziert wird. Der durch die Wachstumssteigerung hervorgerufene Verdünnungseffekt könnte für die Verringerung des Na+-Gehalts in Mykorrhizapflanzen im Zusammenhang mit Nicht-AMF-Pflanzen verantwortlich sein, was die Ergebnisse von72 stützt. Der allgemeine Mechanismus der Linderung des Salzstresses durch AMF bei Weizen könnte die Hemmung der Na+-Anreicherung und eine Erhöhung der K+-Aufmerksamkeit umfassen27. In dieser Studie wurde der verringerte Aufbau von Lipidperoxidation, was auf einen geringeren oxidativen Stress in den besetzten Pflanzen hindeutet, mit einer erhöhten antioxidativen Enzymaktivität in Mykorrhiza-Pflanzen im Gegensatz zu Nicht-Mykorrhiza-Pflanzen in Verbindung gebracht. Basierend auf den hier bereitgestellten Erkenntnissen stimmen unsere Ergebnisse mit der Idee überein, dass AMF neben dem Salzgehalt auch dazu beitragen kann, Pflanzen zu schützen, indem es den durch Salz verursachten oxidativen Stress reduziert. Die verbessernde Funktion dieser Mykorrhiza-Besiedlung zeigt wichtige Zusammenhänge mit der Sorte und der Salzexposition. In Mykorrhizapflanzen können eine erhöhte antioxidative Enzymaktivität und eine verringerte Lipidperoxidation dazu beitragen, die für photochemische Reaktionen in Blättern unter Salz erforderliche Ionenstabilität aufrechtzuerhalten.

Die obigen Informationen legen nahe, dass Mykorrhiza-Symbiose Ökosystemleistungen erbringen kann, um die Pflanzenproduktion in salzhaltigen Böden sicherzustellen. Durch die Erhöhung des vergleichbaren Wassergehalts wird auch der Membrankonstanzindex erhöht, die Photosyntheseleistung sowie die Proteinsynthese verbessert, eine bessere osmotische Anpassung durch die Anreicherung kompatibler gelöster Stoffe bewirkt, die Nährstoffaufnahme der Pflanzen verbessert und oxidativer Stress durch Senkung der Membranlipidperoxidation und des H2O2-Gehalts verhindert. Es verringerte die schädlichen Auswirkungen von Salzstress auf die Pflanzeneffizienz. Infolgedessen funktionieren vorteilhafte Prozesse, was darauf hindeutet, dass die Förderung dieser symbiotischen Beziehung den Weizenpflanzen bei der Anpassung an Salzstress zugute kommen könnte. Basierend auf unserer Forschung können wir sagen, dass die Besiedlung mit Mykorrhiza die Aufnahme von Kohlenstoff und Stickstoff bei Salzstress fördern kann, was zu höheren Getreideerträgen und einer höheren Kornqualität führt. Diese Ergebnisse könnten wichtige praktische Auswirkungen haben, da sie das Potenzial der AMF-Behandlung für den nachhaltigen Anbau in ariden und semi-ariden Umgebungen aufzeigen. Die aktuelle Studie liefert neue Erkenntnisse zur Pflanzenwachstumsförderung von AMF in salzhaltigen Böden.

Die im Rahmen dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind diesem Artikel beigefügt.

Yousaf, MJ, Ali, F. & Ali, F. Einfluss von Natriumsalzstress auf das Wachstum von Elymus repens. Pak. J. Bot 53, 1935–1942 (2021).

Google Scholar

Soothar, MK et al. Bewertung von saurer Pflanzenkohle auf das Wachstum, die Physiologie und die Nährstoffaufnahme von Maissämlingen (Zea mays L.) unter Salzstress. Nachhaltigkeit 13, 3150 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Arora, NK Auswirkungen des Klimawandels auf die landwirtschaftliche Produktion und ihre nachhaltigen Lösungen. Umgebung. Aufrechterhalten. 2, 95–96 (2019).

Artikel Google Scholar

Acquaah, G. Prinzipien der Pflanzengenetik und -züchtung (Blackwell, 2007).

Google Scholar

Sabagh, AEL et al. Folgen und Minderungsstrategien von Hitzestress für die Nachhaltigkeit der Sojabohnenproduktion (Glycine max L. Merr.) unter dem sich ändernden Klima. In Plant Stress Physiology [Arbeitstitel] (IntechOpen, 2020). https://doi.org/10.5772/intechopen.92098.

Rivelli, AR, James, RA, Munns, R. & Condon, AG Einfluss des Salzgehalts auf die Wasserverhältnisse und das Wachstum von Weizengenotypen bei kontrastierender Natriumaufnahme. Funktion. Pflanzenbiol. 29, 1065–1074 (2002).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Farooq, MU et al. Wirkung von Silizium und Gibberellinsäure auf Wachstum und Blüte von Gladiolen. Welt J. Biol. Biotechnologie. 5, 19 (2020).

Artikel Google Scholar

Bose, S. et al. Auswirkungen des Salzgehalts auf das Keimlingswachstum von vier Maissorten (Zea mays L.) unter Hydrokultur. J. Agrar. Zucht. 6, 56–69 (2018).

Google Scholar

Saboor, A. et al. Die Anwendung von Zink auf Biodüngerbasis verbessert das Maiswachstum, die Gasaustauscheigenschaften und den Ertrag in Böden mit Zinkmangel. Landwirtschaft 11, 310 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Alam, MM, Nahar, K., Hasanuzzaman, M. & Fujita, M. Exogene Jasmonsäure moduliert die Physiologie, die antioxidative Abwehr und die Glyoxalase-Systeme und verleiht verschiedenen Brassica-Arten Trockenstresstoleranz. Pflanzenbiotechnologie. Rep. 8, 279–293 (2014).

Artikel Google Scholar

Hasanuzzaman, M., Nahar, K. & Fujita, M. Pflanzenreaktion auf Salzstress und Rolle exogener Schutzstoffe bei der Minderung salzbedingter Schäden. In Ecophysiology and Responses of Plants under Salt Stress (Hrsg. Ahmad, P. et al.) 25–87 (Springer, 2013). https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4747-4_2.

Kapitel Google Scholar

Nassar, RM et al. Physiologische und anatomische Mechanismen in Weizen zur Bewältigung des durch Meerwasser verursachten Salzstresses. Pflanzen 9, 237 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Naz, T. et al. Die Blattanwendung von Kalium mildert Salzstressbedingungen bei Spinat (Spinacia oleracea L.), indem es die Nacl-Toxizität reduziert und die Aktivität antioxidativer Enzyme erhöht. Horticulturae 7, 566 (2021).

Artikel Google Scholar

Peng, K. et al. Manganaufnahme und Wechselwirkungen mit Cadmium im Hyperakkumulator – Phytolacca Americana L.. J. Hazard. Mater. 154, 674–681 (2008).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zafar, S., Hasnain, Z., Perveen, S., Iqbal, N. & Zafar, MA Entschlüsselung der physio-biochemischen Eigenschaften von ZnSO4-behandelten Weizenpflanzen (Triticum aestivum L.), die unter Salzstress wachsen. Pak. J. Bot 53, 1943–1952 (2021).

Artikel Google Scholar

Maas, EV & Grieve, CM Spitzen- und Blattentwicklung von salzgestresstem Weizen. Crop Sci. 30, 1309–1313 (1990).

Artikel Google Scholar

Al Sabagh, A. et al. Salzgehaltstress bei Weizen (Triticum aestivum L.) im sich ändernden Klima: Anpassungs- und Managementstrategien. Vorderseite. Agron. 3, 661932 (2021).

Artikel Google Scholar

Smith, SE & Read, DJ Mycorrhizal Symbiosis (Academic Press, 2010).

Google Scholar

Srivastava, P., Saxena, B. & Giri, B. Arbuskuläre Mykorrhizapilze: grüner Ansatz/grüne Technologie für nachhaltige Landwirtschaft und Umwelt. In Mycorrhiza-Nutrient Uptake, Biocontrol, Ecorestoration (Hrsg. Varma, A. et al.) 355–386 (Springer, 2017).

Kapitel Google Scholar

Ryan, MH & Graham, JH Es gibt kaum Hinweise darauf, dass Landwirte bei der Bewirtschaftung ihrer Nutzpflanzen die Häufigkeit oder Vielfalt arbuskulärer Mykorrhizapilze berücksichtigen sollten. Neues Phytol. 220, 1092–1107 (2018).

Artikel PubMed Google Scholar

Jajoo, A. & Mathur, S. Rolle arbuskulärer Mykorrhizapilze als unterirdischer Retter zum Schutz von Pflanzen vor abiotischem Stress. Physiol. Mol. Biol. Pflanzen 27, 2589–2603 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Thirkell, TJ, Charters, MD, Elliott, AJ, Sait, SM & Field, KJ Sind Mykorrhizapilze unsere nachhaltigen Retter? Überlegungen zur Erreichung der Ernährungssicherheit. J. Ecol. 105, 921–929 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Begum, N. et al. Rolle arbuskulärer Mykorrhizapilze bei der Regulierung des Pflanzenwachstums: Auswirkungen auf die Toleranz gegenüber abiotischem Stress. Vorderseite. Pflanzenwissenschaft. 10, 1068 (2019).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Klinsukon, C., Lumyong, S., Kuyper, TW & Boonlue, S. Die Besiedlung durch arbuskuläre Mykorrhizapilze verbessert die Salztoleranz von Eukalyptussämlingen (Eucalyptus camaldulensis). Wissenschaft. Rep. 11, 4362 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central ADS Google Scholar

Talaat, NB & Shawky, BT Schutzwirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze auf Weizenpflanzen (Triticum aestivum L.), die Salzgehalt ausgesetzt sind. Umgebung. Exp. Bot. 98, 20–31 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Hajiboland, R., Aliasgharzadeh, N., Laiegh, SF & Poschenrieder, C. Die Besiedlung mit arbuskulären Mykorrhizapilzen verbessert die Salztoleranz von Tomatenpflanzen (Solanum lycopersicum L.). Pflanzenboden 331, 313–327 (2010).

Artikel CAS Google Scholar

Talaat, NB & Shawky, BT Einfluss arbuskulärer Mykorrhiza auf Ertrag, Nährstoffe, organische gelöste Stoffe und antioxidative Enzyme von zwei Weizensorten unter Salzstress. J. Pflanzennähr. Bodenwissenschaft. 174, 283–291 (2011).

Artikel CAS Google Scholar

Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Viehzucht. Agrarstatistik Pakistans (Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Viehzucht, Regierung Pakistans, 2007).

Google Scholar

Kanwal, S. et al. Einsatz von Pflanzenkohle zur Linderung der negativen Auswirkungen von Salzstress bei Weizen (Triticum aestivum L.). J. Pflanzennähr. 41, 526–538 (2017).

Artikel Google Scholar

Von Braun, J. & Bos, MS Die sich verändernde Wirtschaft und Politik von Reis: Auswirkungen auf Ernährungssicherheit, Globalisierung und ökologische Nachhaltigkeit. IRRI-Berichte (2005).

Raza, A. Jährlicher Getreide- und Feldbericht 2012. Globales landwirtschaftliches Informationsnetzwerk. USDA Foreign Agricultural Services 1–3 at (2012).

Badridze, G., Weidner, A., Asch, F. & Börner, A. Variation in der Salztoleranz innerhalb einer georgischen Weizenkeimplasmasammlung. Genet. Ressource. Ernteentwicklung. 56, 1125–1130 (2009).

Artikel Google Scholar

Munns, R., James, RA & Läuchli, A. Ansätze zur Erhöhung der Salztoleranz von Weizen und anderen Getreidesorten. J. Exp. Bot. 57, 1025–1043 (2006).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Rashid, A., Saleem, Q., Nazir, A. & Kazım, HS Ertragspotenzial und Stabilität von neun Weizensorten unter Wasserstressbedingungen. Int. J. Agrar. Biol. 5, 7–9 (2003).

Google Scholar

Jackson, ML Bodenchemische Analyse: Fortgeschrittenenkurs (UW-Madison Libraries Parallel Press, 2005).

Google Scholar

Olsen, SR & Sommers, LE Phosphor. In Methode der Bodenanalyse, Agron. Nr. 9, Teil 2: Chemische und mikrobiologische Eigenschaften (Hrsg. Page, AL) 403–430 (American Society of Agronomy, 1982).

Google Scholar

Nelson, DW & Sommers, LE Gesamtkohlenstoff, organischer Kohlenstoff und organische Substanz. In Methods of Soil Analysis, Teil 2 (Hrsg. Page, AL) 539–579 (Wiley, 2015). https://doi.org/10.2134/agronmonogr9.2.2ed.c29.

Kapitel Google Scholar

Alam, MZ, Carpenter-Boggs, L., Hoque, MA & Ahammed, GJ Wirkung von Bodenverbesserungen auf die antioxidative Aktivität und photosynthetische Pigmente in Erbsenkulturen, die in mit Arsen kontaminierten Böden angebaut werden. Heliyon 6, e05475 (2020).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Jagatheeswari, D. & Ranganathan, P. Einfluss von Quecksilberchlorid auf die Samenkeimung, das Keimlingswachstum und die biochemische Analyse von grünem Gramm (Vigna radiata (L.) Wilczek. Var. Vamban-3). Int. J. Pharm. Biol. Bogen. 3, 291–295 (2012).

Google Scholar

Kumar, S. et al. Einfluss von Salzstress auf Wachstum, physiologische Parameter und Ionenkonzentration von Wassertropfen-Sorten (Oenanthe javanica). Vorderseite. Pflanzenwissenschaft. 12, 660409 (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Hariadi, Y., Marandon, K., Tian, ​​Y., Jacobsen, SE & Shabala, S. Ionische und osmotische Beziehungen in Quinoa-Pflanzen (Chenopodium quinoa Willd.), die bei verschiedenen Salzgehalten angebaut werden. J. Exp. Bot. 62, 185–193 (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Mazhar, R., Ilyas, N., Saeed, M., Bibi, F. & Batool, N. Biokontroll- und Salztoleranzpotenzial von Azospirillum lipoferum und seine Impfwirkung in Weizenkulturen. Int. J. Agrar. Biol. 3, 494–500 (2016).

Artikel Google Scholar

Arnon, DI Kupferenzyme in isolierten Chloroplasten. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Pflanzenphysiologie. 24, 1–15 (1949).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Khan, MY, Haque, MM, Molla, AH, Rahman, MM & Alam, MZ Antioxidative Verbindungen und Mineralien in Tomaten durch mit Trichoderma angereicherte Biodünger und ihre Beziehung zur Bodenumgebung. J. Integr. Landwirtschaft. 16, 691–703 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Melandri, G. et al. Die Dürretoleranz ausgewählter aerober und Hochlandreissorten wird durch unterschiedliche metabolische und antioxidative Reaktionen bestimmt. Planta 254, 1–16 (2021).

Artikel Google Scholar

Beauchamp, CO & Fridovich, I. Isozyme der Superoxiddismutase aus Weizenkeimen. Biochim. Biophys. Acta-Proteinstruktur. 317, 50–64 (1973).

Artikel CAS Google Scholar

Maehly, A. & Chance, B. Katalasen und Peroxidasen. Methoden Biochem. Anal. 1, 357–424 (1954).

CAS PubMed Google Scholar

Aebi, HE Katalase. Methoden der enzymatischen Analyse (VerlagChemie, 1983).

Google Scholar

Velikova, V., Yordanov, I. & Edreva, A. Oxidativer Stress und einige Antioxidationssysteme in mit saurem Regen behandelten Bohnenpflanzen. Pflanzenwissenschaft. 151, 59–66 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Rao, KM & Sresty, TVS Antioxidative Parameter in den Sämlingen der Taubenerbse (Cajanus cajan (L.) Millspaugh) als Reaktion auf Zn- und Ni-Stress. Pflanzenwissenschaft. 157, 113–128 (2000).

Artikel Google Scholar

Ahmad, P. et al. Eine Kalzium- und Kaliumergänzung steigerte das Wachstum, die Produktion von Osmolyt-Sekundärmetaboliten und die enzymatische Antioxidationsmaschinerie bei Cadmium-exponierten Kichererbsen (Cicer arietinum L.). Vorderseite. Pflanzenwissenschaft. 7, 513 (2016).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Talaat, NB & Shawky, BT 24-Epibrassinolid lindert die salzbedingte Hemmung der Produktivität, indem es die Anreicherung von Nährstoffen und kompatiblen gelösten Stoffen erhöht und das Antioxidationssystem in Weizen (Triticum aestivum L.) stärkt. Acta Physiol. Anlage. 35, 729–740 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Elgharably, A. & Nafady, NA Die Impfung mit Arbuscular Mycorrhizae, Penicillium funiculosum und Fusarium oxysporum steigerte das Weizenwachstum und die Nährstoffaufnahme im salzhaltigen Boden. Rhizosphere 18, 100345 (2021).

Artikel Google Scholar

Ndiate, NI et al. Die gleichzeitige Anwendung von Pflanzenkohle und arbuskulären Mykorrhizapilzen verbessert die Salztoleranz, das Wachstum und den Fettstoffwechsel von Mais (Zea mays L.) in alkalischem Boden. Pflanzen 10, 2490 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Abdel Latef, A. Veränderungen antioxidativer Enzyme in der Salztoleranz bei verschiedenen Weizensorten. Getreideres. Komm. 38, 43–55 (2010).

Artikel Google Scholar

Shokri, S. & Maadi, B. Auswirkungen des arbuskulären Mykorrhizapilzes auf die Mineralernährung und den Ertrag von Trifolium alexandrinum-Pflanzen unter Salzstress. J. Agron. 8, 79–83 (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Kaya, C. et al. Der Einfluss der arbuskulären Mykorrhizabesiedelung auf wichtige Wachstumsparameter und den Fruchtertrag von Pfefferpflanzen, die bei hohem Salzgehalt angebaut werden. Wissenschaft. Hortisch. (Amsterdam) 121, 1–6 (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Ruiz-Lozano, JM & Azc'on, R. Symbiotische Effizienz und Infektiosität eines autochthonen arbuskulären Mykorrhizapilzes Glomus sp. aus salzhaltigen Böden und Glomus deserticola unter Salzgehalt. Mykorrhiza 10, 137–143 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Latef, AAHA & Chaoxing, H. Einfluss der arbuskulären Mykorrhiza auf Wachstum, photosynthetische Pigmente, osmotische Anpassung und oxidativen Stress bei Tomatenpflanzen, die niedrigem Temperaturstress ausgesetzt sind. Acta Physiol. Anlage. 33, 1217–1225 (2011).

Artikel Google Scholar

Murkute, AA, Sharma, S. & Singh, SK Studien zur Salzstresstoleranz von Zitruswurzelstock-Genotypen mit arbuskulären Mykorrhizapilzen. Hortisch. Wissenschaft. 33, 70–76 (2006).

Artikel Google Scholar

Giri, B., Kapoor, R. & Mukerji, KG Einfluss arbuskulärer Mykorrhizapilze und Salzgehalt auf Wachstum, Biomasse und Mineralernährung von Acacia auriculiformis. Biol. Fruchtbar. Böden 38, 170–175 (2003).

Artikel Google Scholar

Zuccarini, P. Eine Mykorrhiza-Infektion verbessert den Chlorophyllgehalt und die Nährstoffaufnahme von Salat, der einer Salzspülung ausgesetzt ist. Pflanzenbodenumgebung. 53, 283 (2007).

Artikel CAS Google Scholar

Berman, HM et al. Die Proteindatenbank. Nukleinsäuren Res. 28, 235–242 (2000).

Artikel CAS PubMed PubMed Central ADS Google Scholar

Davis, RF, Earl, HJ & Timper, P. Auswirkung von gleichzeitigem Wassermangelstress und Meloidogyne incognita-Infektion auf Baumwollertrag und Faserqualität. J. Nematol. 46, 108–118 (2014).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Liang, BB et al. Arbuskuläre Mykorrhizapilze können den Salzstress in Elaeagnus angustifolia lindern, indem sie die Photosynthesefunktion und Ultrastruktur der Blätter verbessern. Pflanzenbiol. 23, 232–241 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zhao, H. et al. Auswirkungen von Salzstress auf die Chlorophyllfluoreszenz und das Antioxidationssystem in Ginkgo biloba L.-Sämlingen. HortScience 54, 2125–2133 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Evelin, H. & Kapoor, R. Arbuskuläre Mykorrhiza-Symbiose moduliert die antioxidative Reaktion in salzgestressten Trigonella foenum-graecum-Pflanzen. Mykorrhiza 24, 197–208 (2014).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Evelin, H., Giri, B. & Kapoor, R. Ultrastruktureller Beweis für AMF-vermittelte Salzstressminderung bei Trigonella foenum-graecum. Mykorrhiza 23, 71–86 (2013).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Singh, RP, Prasad, PVV, Sunita, K., Giri, SN & Reddy, KR Einfluss von hohen Temperaturen und Züchtung auf Hitzetoleranz bei Baumwolle: Ein Überblick. Adv. Agron. 93, 313–385 (2007).

Artikel CAS Google Scholar

Ruiz-Lozano, JM & Azcón, R. Symbiotische Effizienz und Infektiosität eines autochthonen arbuskulären Mykorrhizapilzes Glomus sp. aus salzhaltigen Böden und Glomus deserticola unter Salzgehalt. Mykorrhiza 10, 137–143 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Mohammad, MJ, Malkawi, HI & Shibli, R. Auswirkungen von arbuskulären Mykorrhizapilzen und Phosphordüngung auf das Wachstum und die Nährstoffaufnahme von Gerste, die auf Böden mit unterschiedlichen Salzgehalten angebaut wird. J. Pflanzennähr. 26, 125–137 (2003).

Artikel CAS Google Scholar

Al-Karaki, GN, Hammad, R. & Rusan, M. Reaktion von zwei Tomatensorten mit unterschiedlicher Salztoleranz auf die Inokulation mit Mykorrhizapilzen unter Salzstress. Mykorrhiza 11, 43–47 (2001).

Artikel CAS Google Scholar

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Diese Arbeit wurde von der Natural Science Foundation der Provinz Anhui (Nr. 2008085MC72) unterstützt. Dieses Projekt wurde von Researchers Supporting Project Number (RSP2023R315) der King Saud University, Riad, Saudi-Arabien, unterstützt.

College of Life and Health Science, Anhui Science and Technology University, Fengyang, 233100, China

Shoucheng Huang

Abteilung für Botanik, Fakultät für chemische und biologische Wissenschaften, Islamia University of Bahawalpur, Bahawalpur, Pakistan

Sidra Gill & Musarrat Ramzan

Dr. M. Ajmal Khan, Institut für nachhaltige Halophytennutzung, Universität Karachi, Karachi, Pakistan

Muhammad Zaheer Ahmad

Abteilung für Bodenkunde, Fakultät für Agrarwissenschaften und -technologie, Bahauddin Zakariya University, Multan, Punjab, Pakistan

Subhan dänisch

Hochschule für Chemie und Werkstofftechnik, Anhui Science and Technology University, Bengbu, 233000, China

Ping Huang

Abteilung für Botanik und Mikrobiologie, College of Science, King Saud University, Postfach -2455, Riad, 11451, Saudi-Arabien

Sami Al Obaid und Sulaiman Ali Al Harbi

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Konzeptualisierung = SG, MR, MZA Methodik = SG, MR, SD Verfassen der ursprünglichen Entwurfsvorbereitung = SG, MR, SD Datenerfassung und -analyse = SG, MZA Datenvalidierung und statistische Analyse und Diagrammerstellung = SH, PH Verfassen der ursprünglichen überarbeiteten Entwurfsvorbereitung und Überprüfung der statistischen Analyse = SAO, SAA Aufsicht = MR, MZA Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und ihr zugestimmt.

Korrespondenz mit Musarrat Ramzan oder Subhan Danish.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Huang, S., Gill, S., Ramzan, M. et al. Aufdeckung des Einflusses von AM-Pilzen auf die Nährstoffaufnahme von Weizen, die Ionenhomöostase, den oxidativen Stress und die antioxidative Abwehr unter Salzstress. Sci Rep 13, 8249 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-35148-x

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Eingegangen: 31. Januar 2023

Angenommen: 13. Mai 2023

Veröffentlicht: 22. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-35148-x

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