چکیده: به‌منظور بررسی اثر کارآیی برخی قارچ های اندوفیت و محلول پاشی برگی نانوذرات آهن بر گیاه پالایی خرفه (.Portulaca oleracea L) در مقادیر مختلف کادمیوم، پژوهشی طی سال‌های 1395 تا 1398 در پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اجرا شد. آزمایش مرحله اول مقدماتی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار به منظور انتخاب بهترین سطوح تیمار نانوذرات آهن و کادمیوم انجام شد. نانوذرات آهن شامل پنج سطح (صفر، 0/25، 0/5، 0/75 و 1 گرم در لیتر) و کادمیوم در شش سطح (صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 میلی گرم در کیلوگرم خاک) از منبع کادمیوم کلرید بود. در این مرحله نتایج بیانگر کاهش تمامی صفات مورفولوژیک، رویشی و فیزیولوژیک گیاه خرفه با افزایش سمیت کادمیوم خاک بود. بیشترین کاهش در بین صفات مورفولوژیک و رویشی مربوط به ارتفاع بوته و سطح برگ (حدود 50 و 45 درصد) و وزن تر ساقه (با بیش از سه برابر کاهش) بود. در بین صفات مورفولوژیک، بیشترین تأثیر مثبت محلول پاشی نانوذرات آهن در غلظت 0/25 گرم در لیتر بر ارتفاع بوته و سطح برگ گیاه خرفه مشاهده شد، همچنین در همین غلظت نانوذرات محتوای نسبی آب برگ 14 درصد افزایش یافت. فعالیت آنزیم کاتالاز تا غلظت 0/3 گرم در لیتر محلول پاشی نانوذرات افزایش یافت. بیشترین تغییرات در پارامترهای اندازه گیری شده برای کادمیوم خاک به طور میانگین در سطوح 0 تا 75 اتفاق افتاد. بنابراین با توجه به نتیجه این مرحله، سطوح 0، 25، 50 و 75 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک برای مرحله دوم مقدماتی و آزمایش تکمیلی انتخاب گردید. همچنین برای بررسی دقیق تر و بهتر اثرگذاری نانوذرات غلظت های 0/15 و 0/3 گرم در لیتر برای مرحله آزمایش تکمیلی انتخاب گردید. مرحله دوم مقدماتی با هدف بررسی تأثیر 13 جدایه قارچی همزیست ریشه استخراج شده از ریشه گیاهان در مناطق ساری استان مازندران و شاهرود در استان سمنان و قارچ‌های شاهد Piriformospora indica و Trichoderma longibrachiatum و (UTFC 10060) بر میزان تحمل گیاه خرفه به عنصرکادمیوم به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. در این مرحله بررسی نتایج تجزیه کلاستر و گروه‌بندی جدایه‌های قارچی بر اساس تأثیر آن بر خرفه در هر چهار سطح عنصر سنگین کادمیوم نشان داد، جدایه‌های قارچی Chaetomium subaffine و (SF3) و (T. atroviride (SN1 به‌دلیل قرار داشتن در بهترین گروه از نظر تأثیر بر صفات مورد مطالعه و تأیید همزیستی آن از طریق رنگ‌آمیزی ریشه و قارچ T. longibrachiatum و (UTFC 10060) به‌دلیل عملکرد بهتر نسبت به P. indica برای مرحله آزمایش تکمیلی انتخاب شدند. در مرحله آزمایش تکمیلی اثر محلول پاشی نانوذرات آهن (صفر، 0/15 و 0/3 گرم در لیتر) و قارچ‌های اندوفیت انتخاب شده C. subaffine و (SF3) و (T. atroviride (SN1 و قارچ شاهد T. longibrachiatum و (UTFC 10060) بر میزان تحمل و گیاه پالایی گیاه خرفه نسبت به عنصر کادمیوم به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش تکمیلی نشان داد، افزایش سمیت کادمیوم خاک موجب کاهش تمامی صفات رشدی و مورفولوژیک گیاه خرفه گردید. همچنین کادمیوم سبب افزایش میزان پراکسیدهیدروژن، نشت الکترولیت، پراکسیداسیون لیپیدی غشاء، کاهش محتوای نسبی آب برگ و همچنین محتوای کلروفیل و در نتیجه کاهش فتوسنتز و رشد گردید. همزیستی با قارچ های C. subaffine و (SF3) و (T. atroviride (SN1 و (T. longibrachiatum (UTFC10060 میزان صفات رویشی، مورفولوژیک و فیزیولوژیک را بهبود بخشید، به طوریکه در گیاهان تلقیح شده ارتفاع بوته، تعداد و سطح برگ، قطر ساقه و همچنین مجموع وزن تر و خشک برگ نسبت به گیاهان شاهد افزایش یافت. همچنین این قارچ ها از طریق کاهش میزان نشت الکترولیت، پراکسیدهیدروژن و مالون دی آلدئید و افزایش محتوای نسبی آب برگ و پرولین موجب کاهش اثرات منفی سمیت کادمیوم در گیاه شدند. به تبع آن میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی نیز در این گیاهان کاهش یافت. کاربرد غلظت های 0/15 و 0/3 گرم در لیتر نانوذرات آهن نیز با کاهش تنش اکسیداتیو از طریق افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، میزان پرولین و محتوای نسبی آب برگ و بهبود شرایط فتوسنتزی تأثیر مثبتی بر رشد گیاه خرفه داشت. با افزایش غلظت کادمیوم خاک میزان آن در ریشه و شاخساره خرفه افزایش یافت، همچنین موجب افزایش شاخص‌های زیستی در این گیاه گردید، از طرفی تلقیح قارچی نیز موجب افزایش توانایی گیاه‌پالایی خرفه نسبت به عدم تلقیح شد، به‌طوری‌که در گیاهان تلقیح شده میزان جذب کادمیوم قابل جذب از خاک افزایش یافت در نتیجه مقدار باقی‌مانده آن در خاک کمتر شد، همچنین میزان کادمیوم هم در ریشه و هم انتقال آن به اندام هوایی افزایش یافت که در نهایت باعث افزایش فاکتورهای زیستی گردید. کاربرد نانوذرات آهن نیز با بهبود شرایط تغذیه ایی و رشدی گیاه تحت تنش کادمیوم سبب افزایش جذب کادمیوم و در نتیجه افزایش شاخص های زیستی شدند. در مجموع در این آزمایش، جدایه‌های قارچی (C. subaffine (SF3 و (T. atroviride (SN1 که برای اولین بار در ایران از گیاهان اناریجه (Froriepia subpinnata) و علف چشمه (Nasturtium officinale) جداسازی شده‌اند را می توان به عنوان قارچ های اندوفیت و همزیست ریشه معرفی کرد که در گیاه خرفه موجب بهبود رشد و فرآیند گیاه‌پالایی و کاهش تنش اکسیداتیو تحت تنش کادمیوم شدند. همچنین نانوذرات آهن به عنوان تیمار بهبود دهنده در شرایط سمیت کادمیوم تأثیر مثبتی بر رشد گیاه خرفه داشت.