Wheat biochemical response to cadmium toxicity under Funneliformis mosseae and Piriformospora indica symbiosis / Kviečių, esančių simbiozėje su Funneliformis mosseae ir Piriformospora indica, biocheminis atsakas į kadmio toksinį poveikį

Abstract The effects of root endophytic fungus Piriformospora indica and arbuscular mycorrhizal fungus Funneliformis mosseae were investigated on some biochemical parameters in leaves and roots of Triticum aestivum cv. ‘Sardari39’ under Cadmium (Cd) stress. The experiment was carried out with inoculation treatments of F. mosseae, P. indica, F. mosseae + P. indica and no-inoculation (control) at four Cd concentrations (0, 0.3, 0.6 and 0.9 mM Cd). The results revealed that in non-inoculated plants, H2O2, malondialdehyde (MDA) and proline contents increased in leaves and roots in response to increasing soil Cd concentrations. However, guaiacol peroxidase (GPX) activity in roots and superoxide dismutase (SOD) activity in leaves and roots increased at lower Cd concentrations, while at higher Cd concentrations the rate decreased. In the presence of P. indica and F. mosseae + P. indica, H2O2 and MDA contents decreased, and proline accumulation increased in wheat leaves and roots. Also, the presence of P. indica increased GPX and SOD activities in leaves and roots. The study concluded that P. indica and F. mosseae were able to maintain an efficient symbiosis with wheat plants in soil at high Cd concentrations. However, the impact of P. indica in alleviating Cd stress was more noticeable than that of F. mosseae. Abstraktus Buvo tiriamas šaknų endofitinių grybų Piriformospora indica ir Funneliformis mosseae poveikis kviečių Triticum aestivum v. ‘Sardari39’ lapų ir šaknų biocheminėms reakcijoms į skirtingas kadmio toksines koncentracijas. Eksperimento metu buvo atliktos trys grybienos inokuliacijos: F. mosseae, P. indica, F. mosseae + P. indica, kontroliniai augalai - be inokuliacijos, visais atvejais buvo naudojamos keturios Cd koncentracijos (0; 0,3; 0,6 ir 0,9 mM). Augalai buvo auginami 45 paras. Neinokuliutų augalų lapai ir šaknys į padidėjusias Cd koncentracijas reagavo padidėjusiu H2O2, malondialdehido (MDA) ir prolino kiekiu, tuo tarpu šaknų glutationo peroksidazės (GPX), lapų ir šaknų superoksido dismutazės (SOD) aktyvumas padidėjo žemų Cd koncentracijų ir sumažėjo didelių Cd koncentracijų atveju. Kviečių, inokuliuotų tiek atskirai su P. indica ir F. mosseae, tiek kartu, lapuose ir šaknyse sumažėjo H2O2 ir MDA kiekiai ir padidėjo prolino akumuliacija. Be to, P. indica padidino kviečių lapų ir šaknų GPX ir SOD aktyvumą. Trumpai tariant, P. indica ir F. mosseae simbiozė su kviečiais gali būti naudinga dirvožemyje, turinčiame dideles Cd koncentracijas. Tačiau Cd streso mažinimui P. indica poveikis buvo ryškesnis, nei F. mosseae.