Influence of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in the Establishment of Pre-Broken Sugar Cane

Abstract

The objective of this work was to evaluate the influence of arbuscular mycorrhizal fungi on the initial development of pre-sprouted seedlings in three sugarcane varieties (CTC 9004 M, IACSP 955094 and IACSP 962042). The experiment was conducted in a greenhouse in the experimental field and in the agricultural microbiology laboratory of the Goianesia Evangelical Faculty located in the city of Goianésia, Goiás. The experimental design was a 3x2 factorial scheme with 5 replications in which the first factor was constituted by three varieties of sugarcane and the second factor by treatments: sterile soil with inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and sterile soil without inoculation. AMF were inoculated directly into the roots of the seedlings. For the determination of growth and development were made count of number of tiller, stem diameter, dry mass of roots, shoot height, mycorrhizal colonization, spore density and identification of associated genera. The data received statistical treatment through the Assistat program. There was statistical difference only in the variety factor, in the variables plant height, spore density and mycorrhizal colonization rate. The genera Claroideglomus, Diversipora and Glomus were identified in all three varieties.

ผลของการอยู่ร่วมกันของราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซาและแบคทีเรียที่ช่วยส่งเสริมความสัมพันธ์แบบไมคอร์ไรซาต่อการเจริญเติบโตของอ้อย

“…นอกจากนี ้ ยั งมี พบว่ าปุ ๋ ยฟอสฟอรั สในปริ มาณที ่ สู ง สามารถยั บยั ้ งการเจริ ญของสปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาและการเข้ าอยู ่ ในรากพื ชได้ เนื ่ องจากราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซามี บทบาท ส าคั ญต่ อการเป็ นแหล่ งฟอสฟอรั สให้ กั บพื ช เมื ่ อมี การใช้ ปุ ๋ ยฟอสฟอรั สในพื ้ นที ่ จึ งท าให้ บทบาทของ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาลดลงการเข้ าอยู ่ ร่ วมของราอาบั สคู ลาร์ ในรากพื ชจึ งลดลงด้ วยเช่ นกั น (Tang et al, 2001) ด้ วยเหตุ นี ้ การใช้ ปุ ๋ ยเคมี จึ งท าให้ ความหลากหลายของราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาลดลง เนื ่ องจากการเพิ ่ มจ านวนราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาไม่ สามารถเพิ ่ มจ านวนได้ ใน อาหารเลี ้ ยงเชื ้ อตามปกติ จ าเป็ นต้ องท าการเพิ ่ มจ านวนภายในรากพื ช จากผลการเพิ ่ มจ านวนสปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาในรากข้ าวฟ่ าง (trap culture) มี เพี ยง 6 ไอโซเลทเท่ านั ้ นที ่ สามารถเพิ ่ ม จ านวนได้ คิ ดเป็ น 30 เปอร์ เซ็ นต์ จากสปอร์ ที ่ แยกได้ ทั ้ งหมด ซึ ่ งเป็ นจ านวนที ่ น้ อยเมื ่ อเที ยบกั บจ านวน ไอโซเลทที ่ แยกได้ เริ ่ มต้ น โดยสาเหตุ อาจเนื ่ องมากจากการใช้ สปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซา ที ่ มี อายุ มากเกิ นไป หรื อไม่ สมบู รณ์ มาใช้ ในการเพิ ่ มจ านวน จึ งท าให้ มี บางไอโซเลทไม่ สามารถเจริ ญต่ อ ได้ นอกจากนี ้ ความจ าเพาะต่ อพื ชอาศั ยของราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซายั งเป็ นอี กปั จจั ยหนึ ่ งที ่ ส่ งผลต่ อ การเพิ ่ มจ านวนและการเข้ าอยู ่ ของราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซา (Bawadekji, 2016) โดยพบว่ าสปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซา Claroideoglomus etunicatum ที ่ แยกได้ จากดิ นรอบรากพื ชชนิ ดต่ าง ๆ เมื ่ อน ามาเพิ ่ มจ านวนในรากข้ าวโพดและรากข้ าวฟ่ าง พบว่ า C. etunicatum SS1 สามารถเพิ ่ ม จ านวนและมี เปอร์ เซ็ นต์ การติ ดเชื ้ อในรากข้ าวโพดสู งกว่ ารากข้ าวฟ่ าง ในทางกลั บกั น C. etunicatum SS4 ที ่ แยกได้ จากพื ชต่ างชนิ ดกลั บเพิ ่ มจ านวนสปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาและมี เปอร์ เซ็ นต์ การติ ดเชื ้ อในรากข้ าวฟ่ างสู งกว่ าการเพิ ่ มจ านวนราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาในรากข้ าวโพด ดั งนั ้ นจะเห็ นได้ ว่ าถึ งแม้ จะเป็ นสปอร์ ชนิ ดเดี ยวกั นแต่ ความจ าเพาะของราอาบั สคู ลาร์ มี ผลต่ อการเพิ ่ ม จ านวนสปอร์ (Gopal et al, 2016) ซึ ่ งความจ าเพาะดั งกล่ าวอาจเนื ่ องมาจากสารที ่ พื ชหลั ่ ง จากรากพื ช (root exudate) ที ่ มี ความหลากหลายขึ ้ นและมี หลายปั จจั ยส่ งผลต่ อรู ปแบบการหลั ่ งสาร ดั งกล่ าว โดยสารที ่ หลั ่ งจากรากพื ชท าหน้ าที ่ ในการเป็ นติ ดต่ อสื ่ อสารระหว่ างราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซา กั บรากพื ช ท าให้ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาสามารถเข้ าอยู ่ ในรากพื ชได้ (Nagahashi and Gerald, 2000; Tahat and Sijam, 2012) แต่ อย่ างไรก็ ตามการเพิ ่ มจ านวนราอาบั สคู ลาร์ ในรากพื ชเป็ นเพี ยง ทางเลื อกหนึ ่ ง ที ่ นิ ยมน ามาใช้ ในการเพิ ่ มจ านวนราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซา แต่ ในปั จจุ บั นมี การพั ฒนา วิ ธี การเพิ ่ มจ านวนสปอร์ ราอาบั สคู ลไมคอร์ ไรซาอย่ างต่ อเนื ่ อง ท าให้ มี วิ ธี การเพิ ่ มจ านวนราอาบั สคู ลาร์ -ไมคอร์ ไรซาที ่ หลากหลายและมี ประสิ ทธิ ภาพเพิ ่ มมากขึ ้ น (Douds et al, 2006) ดั งนั ้ นราอาบั สคู ลาร์ -ไมคอร์ ไรซาที ่ ไม่ สามารถเพิ ่ มจ านวนสปอร์ ได้ ในรากข้ าวฟ่ าง ก็ อาจสามารถเพิ ่ มจ านวนสปอร์ ได้ โดย การใช้ วิ ธี การอื ่ น ๆ ซึ ่ งจะถู กน าไปใช้ ในการเพิ ่ มจ านวนต่ อไปในอนาคต ส าหรั บการศึ กษาสั ณฐานและการระบุ ชนิ ดราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาด้ วยเทคนิ คอณู วิ ทยา โดยเปรี ยบเที ยบล าดั บเบสของราที ่ ต าแหน่ งยี น 18S rRNA พบว่ ารา AY01 และ AT04 เป็ นราในสกุ ล Diversispora ซึ ่ งราสกุ ลดั งกล่ าวมี รายงานก่ อนหน้ าว่ า สามารถแยกได้ จากดิ นรอบรากอ้ อยในหลาย พื ้ นที ่(Selmaoui et al, 2017;Ventura et al, 2018) นอกจากนี ้ ยั งสามารถแยกราในสกุ ลดั งกล่ าว ได้ จากดิ นรอบรากพื ชหลายชนิ ดเช่ น ถั ่ วเหลื อง ปาล์ ม Asteriscus maritimus พื ชพื ้ นถิ ่ นใน ทะเลทรายอย่ าง Tetraena qatarense Beier & Thulin, Prosopis cineraria (L.) Druce รวมถึ ง ต้ นไม้ ใหญ่ อย่ างเช่ น Uniperus communis L อี กด้ วย (Balázs et al, 2014; Estrada et al, 2012; Symanczik et al, 2014) ส าหรั บการแยกแบคที เรี ยจากสปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาจากกลุ ่ มสปอร์ ราที ่ แยกได้ จาก ดิ นรอบรากอ้ อย สามารถแยกแบคที เรี ยที ่ อยู ่ ร่ วมกั บสปอร์ ราอาบั สคู ลาร์ ไมคอร์ ไรซาได้ 122 ไอโซเลท โดยแบคที เรี ยส่ วนใหญ่ มี ลั กษณะความสามารถในการ...…”