تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 150 |
تعداد مقالات | 1,491 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,263,939 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,895,998 |
جداسازی، غربالگری و بررسی صفات محرک رشد گیاهی ریزجانداران مقاوم به کادمیوم و سرب | ||
تحقیقات کاربردی خاک | ||
مقاله 9، دوره 7، شماره 4، اسفند 1398، صفحه 111-123 اصل مقاله (618.51 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
علی اشرف سلطانی طولارود* 1؛ منیژه عیوضی نی2؛ اکبر قویدل3؛ پیمان عباس زاده دهجی4؛ اسماعیل گلی کلانپا5 | ||
1دانشگاه محقق اردبیلی | ||
2دانش آموخته کارشناسی ارشد | ||
3بیولوژی خاک- دانشگاه محقق اردبیلی | ||
4هیئت علمی | ||
5شیمی و حاصلخیزی | ||
چکیده | ||
موفقیت تکنیک گیاهپالایی نه تنها به گیاه، بلکه تا حد زیادی به اثرات متقابل ریشههای گیاه با ریزجانداران ریزوسفری وابسته است. این ریزجانداران به ویژه باکتریهای دارای صفات محرک رشد گیاهی میتوانند با افزایش میزان جذب فلزات سنگین و کمک به استقرار بهتر گیاه، افزایش رشد سیستم ریشهای و در نتیجه افزایش رشد گیاه باعث بهبود کارایی گیاهپالایی شوند. با توجه به نقش مهم جامعه میکروبی خاک در افزایش راندمان پایش خاکهای آلوده با استفاده از گیاهان، این پژوهش با هدف جداسازی، غربالگری، بررسی صفات محرک رشد گیاهی ریزجانداران مقاوم به کادمیوم و سرب و معرفی جدایههای برتر انجام شد. بدینمنظور، نمونههای خاک آلوده به کادمیوم و سرب از نقاط مختلف پالایشگاه نفت شهید تندگویان (واقع در پانزده کیلومتری جنوب شهر تهران) تهیه و پس از اندازهگیری برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی، ریزجانداران مقاوم به کادمیوم و سرب از آنها جداسازی گردید. در جدایههای جداسازی شده، میزان مقاومت به کادمیوم و سرب تعیین و سپس توانایی جدایههای برتر در تولید فیتوهورمون اکسین، ترشح متابولیتهای محدود کنندهی رشد عوامل بیمارگر و همچنین حلکنندگی تریکلسیم فسفات مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش، 30 ریزجاندار از خاکهای آلوده جداسازی و پس از بررسی شکل ظاهری کلنی، رنگ و حاشیه آن و همچنین سرعت رشد، در نهایت 20 جدایه متفاوت انتخاب گردید. 70 درصد جدایههای مورد مطالعه تا غلظت 8 میلیمولار سرب و کادمیوم رشد خیلی خوبی را در محیط کشت نشان دادند. نتایج حاصل از ارزیابی صفات محرک رشد گیاهی در 10 جدایه برتر از نظر مقاومت به سرب و کادمیوم نشان داد که کلیه این جدایهها توانایی تولید اکسین و حلکنندگی فسفاتهای معدنی نامحلول را داشتند. بیشترین (20/10 میلیگرم در لیتر) و کمترین (64/0 میلیگرم در لیتر) مقدار تولید اکسین به ترتیب مربوط به جدایههای C4 و C2 بود. متوسط حلکنندگی تری کلسیم فسفات توسط جدایهها 91/106 میلیگرم در لیتر بود. 80 درصد جدایهها توانایی یکسانی در تولید سیدروفور داشتند. بیشترین میزان تولید این متابولیت در جدایه C1 با نسبت هاله به کلنی 23/3 مشاهده گردید. از 10 جدایهی مورد مطالعه، سه جدایهی K2، K5 و C8 توانایی بالایی در تولید سیانید هیدروژن، آنزیم پروتئاز و سلولاز داشتند. | ||
کلیدواژهها | ||
فلز سنگین؛ آلودگی خاک؛ میکروارگانیسم؛ گیاهپالایی | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
References
Alexander D. B., and Zuberer D. A. 1991. Use of cgrome azural S reagents to evaluate sidrophore production by rhizosphere bacteria. Biology and Fertility of Soils, 12: 39-45.
Berendsen R.L., Pieterse C.M. and Bakker P.A. 2012. The rhizosphere microbiome and plant health. Trends in Plant Science, 17(8):478-486.
Brady N.C., and Weil R.R. 1996. The Nature and Properties of Soils. Prentice-Hall, Inc.980p.
Bruins M.R., Kapil S. and Oehme F.W. 2000. Microbial resistance to metals in the environment. Ecotoxicology and Environmental Safety, 45(2): 198-207.
Carter M.R., and Gregorich E.G. 2008. Soil Sampling and Methods of Analysis (2nd Ed.), CRC Press.Boca Raton, FL. P.1204.
Chen L., Luo S., Li X., Wan Y., Chen J. and Liu C., 2014. Interaction of Cd hyperaccumulator Solanum nigrum L. and functional endophyte Pseudomonas sp. Lk9 on soil heavy metals uptake. Soil Biology and Biochemistry, 68:300–308.
Choudhury R., and Srivastava S. 2001. Zinc resistance mechanisms in bacteria. Current Science, 81(7): 768-775.
Clarke R. B. Marin pollution.1992. Clarendon Press. Oxford, 20: 172-175.
Dinu L.D., Anghel L. and Jurcoane S. 2011. Isolation of heavy metal resistant bacterial strains from the battery manufactured polluted environment. Romanian Biotechnological Letters, 16(6): 102-106.
Donate-Correa J., Leon-Barrios M. and Perez-Galdona R. 2004. Screening for plant growth promoting rhizobacteria in Chamaecytisus proligerus, a forage tree-shrub legume endemic to the Canary Island. Plant and Soil, 266: 261-272.
Duff R.B., and Webley D.M. 1959. 2-Ketogluconic acid as a natural chelator produced by soil bacteria. Chemistry and Industry, 13:76–77.
Gandomkar A., Rahmani H.R. and Hadi M. 2012. Investigation of Lead and Cadmium distribution in Borkhar region soils. Journal of Physical Geography, 17: 75-81. (In Persian)
Glick B.R. 2003. Phytoremediation: synergistic use of plants and bacteria to clean up the environment. Biotechnology Advances, 21:383-393.
Goldstein A. H. 1986. Bacterial solubilization of mineral phosphates: historical perspectives and future prospects. American Journal of Alternative Agriculture, 1:57–65.
Gouda S., Kerry R.G., Das G., Paramithiotis S., Shin H.S. and Patra P.J., 2018. Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture. Microbiological Research, 206: 131–140.
Hansda A., Kumar V., Usmani A., and Usmani Z. 2014. Phytoremediation of heavy metals contaminated soil using plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): A current perspective. Recent Research in Science and Technology, 6(1): 131-134.
Heidarpour L., Soltani Toularoud A.A., and Goli Kalanpa E. 2017. Isolation, screening and evaluation of plant growth promoting characteristics of arsenic (III) & (V) resistant microorganisms and assessment the effect of superior isolates on morphological properties of Oregano in a arsenic-polluted soil. Journal of Soil Biology, 4:135-151. (In Persian)
Hopkins C.G., and Whiting A.L. 1916. Soil bacteria and phosphates. III. Science; 190: 395-406.
Hrynkiewicz K, Baum C. 2012. The potential of rhizosphere microorganisms to promote the plant growth in disturbed soils. In: Environmental Protection Strategies for Sustainable Development. Springer, pp. 35-64.
Hrynkiewicz K., Złoch M., Kowalkowski T., Baum C. and Buszewski B. 2018. Efficiency of microbially assisted phytoremediation 1 of heavy-metal2 contaminated soils. Environmental Reviews, 26(3): 316-332.
Illmer P., and Schinner F. 1992. Solubilization of inorganic phosphates by microorganisms isolated from forest soil. Soil Biology and Biochemistry, 24:389–95.
Katiyar D., Hemantaranjan A., and Dwivedi P. 2018. Plant growth promoting rhizobacteria and their roles as fungal biocontrol agents: An overview. Journal of Plant Science and Research, 34: 127–136.
Kremer R.J., and Souissi T. 2001. Cyanide production by rhizobacteria and potential for suppression of weed seedling growth. Current Microbiology, 43: 182-186.
Kumara P., Thakura S., Dhingrac G.K., Singhd A., Kumar Pale M., Harshvardhanf K., Dubeyg R.C. and Maheshwarig D.K. 2018. Inoculation of siderophore producing rhizobacteria and their consortium for growth enhancement of wheat plant. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 15:264-269.
Lindsay W. L., and Norvell W.A. 1978. Development of a DTPA Soil Test for Zn, Fe, Mn, and Cu. Soil Science Society of American Journal, 42: 421–428.
Ma Y., Oliviera R.S., Nai F., Rajkumar M., Luo Y., Rocha I. and Freitas H. 2015. The hyperaccumulator Sedum plumbizincicola harbors metal-resistant endophytic bacteria that improve its phytoextraction capacity in multi-metal contaminated soil. Journal of Environmental Management, 156:62–69.
Majidi S., Roayaei M. and Ghezelbash G. 2011. Carboxymethyl cellulase and filter paperase activity of new strains isolated from Persian Gulf. Journal of Microbiology, 1: 8-16.
Maurhofer M., Keel C., Haas D., and Defago G. 1995. Influence of Plant Species on Disease Suppression by Pseudomonas fluorescens Strain CHA0 with Enhanced Antibiotic Production. Plant Pathology, 44: 40-50.
Mueller J.G., Skipper E.R., Shipe E.R., Grimes L.W., and Wagne S.C. 1988. Intrinsic antibiotic resistance in Bradyrhizobium japonicum. Soil Biology and Biochemistry, 20: 6. 879-882.
Pais I., and Jones J.B. 1997. The handbook of trace elements, St. Lucie Press, Boca Raton, Florida.
Patten C.L. and Glick B.R. 2002. Role of Pseudomonas putida indole acetic acid in development of the host plant root system. Applied and Environmental Microbiology, 68:3795–3801.
Patten C.L., and Glick B.R. 2002. Regulation of indole acetic acid production in Pseudomonas putida GR12-2 by tryptophan and the stationary phase sigma factor RpoS. Canadian Journal of Microbiology, 48:635–642.
Rahimi B., Nejatkhah M P. 2010. Availability, accumulation and elimination of cadmium by Artemia urmiana in different salinities. Journal of Biological and Environmental Sciences, 4(12):149-157.
Rouch D.A., Lee B.T.O., and Morby A.P. 1995. Understanding cellular responses to toxic agents: a model for mechanism-choice in bacterial metal resistance. Journal of Industrial Microbiology, 14(2): 132-141.
Rudolfs W. 1922. Influence of sulfur oxidation upon growth of soy beans and its effect on bacterial flora of soil. Soil Science; 14:247–62.
Salih H.M., Yahya A.Y., Abdul-Rahem A.M. and Munam B.H. 1989. Availability of phosphorus in a calcareus soil treated with rock phosphate or superphosphate as affected by phosphate dissolving fungi. Plant and Soil, 120:181–5.
Santi M., Keshab C., Dey S. and Pati B.R. 2007. Optimization of cultural and nutritional conditions for indole acetic acid production by a Rhizobium sp. isolated from root nodules of Vigna mungo (L.) Hepper. Research Journal of Microbiology, 2:239–246.
Soltani Toolarood A.A., Saleh-Rastin N., Khavazi K., Asadi Rahmani H. and Abbaszadeh Dehaji P. 2008. Isolation and investigation of plant growth promoting traits in some native fluorescent pseudomonads of Iranian soils. Journal of Soil Research, 21:277-289. (In Persian)
Spaepen S., Vanderleyden J., and Remans R. 2007. Indole-3-acetic acid in microbial and microorganism plant signaling. FEMS Microbiology Reviews, 31:425-448.
Sperber J. I. 1985. The incidence of apatite soulbilizing organisms in the rhizospher. Australian Journal of Agricultural Research, 9: 778-781.
Sridevi M., and Mallaiah K.V. 2007. Bioproduction of indole acetic acid by Rhizobium strains isolated from root nodules of green manure crop, Sesbania sesban L. Iranian Journal of Biotechnology, 5: 178–182. (In Persian)
Tashakori F., Ghorbani Nasrabadi R., Barani Motlagh M. and Movahedi Naeeni S.A.R. 2016. Evaluation of phenotypic and growth promotion characteristics of rhizobia isolated from soybean root nodules. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 6:45-64. (In Persian)
Vazquez P. 1996. Mexico Bacterias solubilizadoras de fosfatos inorgánicos asociadas a la rhizosfera de los mangles: Avicennia germinans L. L y Laguncularia racemosa L. Gerth. Tesis para el título de Biologo Marino. Univ. Autónoma de Baja California Sur. La Paz, B.C.S.
Whitelaw M.A. 2000. Growth promotion of plants inoculated with phosphate solubilizing fungi. Advances in Agronomy, 69: 99-151.
Yu X., Ai C., Xin L. and Zhou, G. 2011. The siderophore-producing bacterium, Bacillus subtilis CAS15, has a biocontrol effect on Fusarium wilt and promotes the growth of pepper. European Journal of Soil Biology, 47: 138–145.
Złoch M., Kowalkowski T., Tyburski J. and Hrynkiewicz K. 2017. Modelling of phytoextraction efficiency of microbially stimulated Salix dasyclados L. International Journal of Phytoremediation, 19(12): 1150-1164. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,501 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,081 |