بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
مریم ساجدمرنی؛ سهیلا طالش ساسانی؛ شهره آریائی نژاد؛ اکرم صادقی
چکیده
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می‌توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه‌ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم‌ها اداره می‌شود. ترشحات ریشه گیاه می‌تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار ...
بیشتر
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می‌توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه‌ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم‌ها اداره می‌شود. ترشحات ریشه گیاه می‌تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار گیرد و متفاوت باشد؛ بنابراین هر سویه میکروبی می‌تواند بیان ژن‌های خود را در هر مرحله از رشد گیاه تنظیم کند. میکروب‌ها منبع ناشناخته و عظیمی از متابولیت‌های ثانویه هستند که نقش بسیار مهمی در عرصه درمانی و دیگر صنایع دارند. مطالعه مروری حاضر بر روی عوامل القا کننده تولید متابولیت‌های ثانویه جدید از میکروب‌های ریزوسفری تمرکز دارد. هر سویه میکروبی پتانسیل تولید چندین ترکیب را دارد اما با توجه به این‌که تولید متایولیت‌های ثانویه برای سلول بسیار هزینه بر است، سنتز آنها توسط سلول بسیار کنترل شده است. مطالعات نشان داده که تغییر شرایط رشد میکروب‌ها، مانند: دما، شوری، کشت توام (باکتری-باکتری، قارچ-قارچ، باکتری-قارچ)، تغییر غلظت اکسیژن، سرعت هوادهی، افزودن عناصر خاکی و یون‌های فلزی کمیاب، تابش نور و همچنین روش‌های مهندسی ژنتیک مانند: قرار دادن پروموتر‌های قوی القایی، مهندسی ریبوزوم، بازآرایی کروماتین و بیان بیش از حد ژن‌های تنظیم کننده خاص مسیر و مولکول‌های کوچک و محرک شیمیایی می‌تواند به کشف ترکیبات جدید کمک کند. در این مطالعه موارد فوق به تفضیل تشریح شده است.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
محمد ضرابیان؛ غلامعلی رنجبر؛ سید کمال کاظمی تبار؛ حمید نجفی زرینی
چکیده
همزیستی بین گیاه و باکتری با تشکیل گره و تثبیت نیتروژن بر کمیت محصول و همچنین محتوای پروتئین گیاه دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. در این پژوهش جهت شناسایی ژن‌های باکتریایی مرتبط با تولید گره، تعداد 194 سویه باکتری Rizobium leguminosarum نیمه همزیست با گیاه لوتوس بورتیایی مورد استفاده قرار گرفت. صفات مرتبط با گره‌زایی (تعداد گره سفید، تعداد ...
بیشتر
همزیستی بین گیاه و باکتری با تشکیل گره و تثبیت نیتروژن بر کمیت محصول و همچنین محتوای پروتئین گیاه دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. در این پژوهش جهت شناسایی ژن‌های باکتریایی مرتبط با تولید گره، تعداد 194 سویه باکتری Rizobium leguminosarum نیمه همزیست با گیاه لوتوس بورتیایی مورد استفاده قرار گرفت. صفات مرتبط با گره‌زایی (تعداد گره سفید، تعداد گره قرمز و تعداد کل گره) در 7، 14، 21 و 28 روز بعد از تلقیح اندازهگیری شد. نتایج حاصل از تجزیه به مولفههای اصلی، حاکی از تفکیک کامل بین سویهها با ژنومهایA ، C و D بود. علاوه بر آن، نتایج مطالعه سرتاسری ژنوم (GWAS) نشان داد که اپرون با فعالیت فاکتور ترشحی در القای مقاومت بر صفت گره قرمز موثر می‌باشد. یاد آور می شود که به دلیل برخورد بسیار مختصر با چکیده مقاله این چکیده مقاله از تعداد دویست کلمه مجاز در این قسمت بسیار بسیار کمتر شده است که به این وسیله برای رسانده به تعداد دویست کلمه در این قسمت این توضیحات را نوشته ام که بتوانم مجوز ورود به مرحله بعد را دریافت نمایم. از این که مجبور به ارائه توضیح در این قسمت شدم عذرخواه هستم و لذا شایسته است عذر نویسنده مسئول را با بزرگواری خود بپذیرید.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
رقیه زارع؛ مهروز دزفولیان؛ زهرا امینی؛ ابراهیم کریمی؛ اکرم صادقی؛ راضیه رحمتی
چکیده
استفاده از تأثیر سینرژیستیک باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و باکتری‌های محلول کننده فسفات از جدیدترین استراتژی‌های تولید کود زیستی است. نمونه‌های خاک رایزوسفری از گلخانه‌های تجاری خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل دلمه‌ای واقع در استان‌های کرمان، یزد و اصفهان جمع‌آوری و با استفاده از محیط کشت‌های انتخابی برای Pseudomonas و Bacillus غربال شد. ...
بیشتر
استفاده از تأثیر سینرژیستیک باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و باکتری‌های محلول کننده فسفات از جدیدترین استراتژی‌های تولید کود زیستی است. نمونه‌های خاک رایزوسفری از گلخانه‌های تجاری خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل دلمه‌ای واقع در استان‌های کرمان، یزد و اصفهان جمع‌آوری و با استفاده از محیط کشت‌های انتخابی برای Pseudomonas و Bacillus غربال شد. تعداد 108 جدایه Pseudomonas و 92 جدایه Bacillus با صفات PGP جداسازی و شناسایی شد. پنجاه و سه درصد از جدایه‌های Pseudomonas و 25% از جدایه‌های Bacillus قادر به رشد بر روی محیط بدون نیتروژن بودند. نود و شش درصد از جدایه‌های Pseudomonas قادر به انحلال فسفات معدنی بودند و 70% از آنها اکسین تولید کردند در حالیکه هیچ یک از جدایه‌های Bacillus واجد این صفات نبودند. سی درصد از جدایه‌های هر دو جنس سیدروفور تولید کردند هر چند نسبت قطر هاله به کلنی جدایه‌های Pseudomonas بزرگ‌تر بود. تنها 5% از جدایه‌های Bacillus و 31% از جدایه‌های Pseudomonas از رشد بیمارگرPhytophthora melonis ممانعت کردند. بر اساس این نتایج، اگرچه جدایه‌های PGP از هر دو جنس در خاک رایزوسفری گلخانه‌های تجاری یافت شد اما این باکتری‌ها در صفات محرک رشدی متفاوت بودند. یک جدایه Pseudomonas بنام P3-57 و یک جدایه Bacillus به نام C1BY-1 با توان ممانعت از رشد بیمارگر به میزان 50% که از نظر صفات محرک رشدی تفاوت داشتند برای مطالعه در شرایط گلخانه انتخاب شدند. بررسی تبارشناسی توالی ژن 16S rRNA نشان داد که سویه P3-57 و C1BY-1 به ترتیب شباهت زیادی با P. putida و B. subtilis دارند.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
علیرضا اکبری؛ شاهرخ قرنجیک؛ پریسا کوباز؛ ابراهیم کریمی؛ اکرم صادقی
دوره 6، شماره 13 ، خرداد 1395، ، صفحه 57-68
چکیده
میکروارگانیسم‌های خاک با توانایی تخفیف اثرات تنش شوری و تحریک رشد گیاه می‌توانند راهکاری امیدبخش در کشاورزی پایدار باشند. در این مطالعه رابطه متقابل دو رقم گندم نان (پیشتاز و زرین) و سه گونه استرپتومایسس مقاوم به نمک تولید کننده اکتوئین(ها) در شرایط تنش شوری و بدون تنش بررسی شد. با استفاده از روش PCR-DGGE تنوع و توزیع ژن‌های 16S rRNA باکتری‌های ...
بیشتر
میکروارگانیسم‌های خاک با توانایی تخفیف اثرات تنش شوری و تحریک رشد گیاه می‌توانند راهکاری امیدبخش در کشاورزی پایدار باشند. در این مطالعه رابطه متقابل دو رقم گندم نان (پیشتاز و زرین) و سه گونه استرپتومایسس مقاوم به نمک تولید کننده اکتوئین(ها) در شرایط تنش شوری و بدون تنش بررسی شد. با استفاده از روش PCR-DGGE تنوع و توزیع ژن‌های 16S rRNA باکتری‌های رایزوسفری در خاک تلقیح شده و نشده با استرپتومایسس در شرایط شور و غیر شور مطالعه شد. نتایج نشان داد عصاره بدون سلول هر سه باکتری طول ریشه را کاهش و عصاره باکتری S2 و 2012 C- وزن خشک گیاه را نسبت به شاهد افزایش داد. تیمار خاک با باکتری 2012 C- وزن تر و خشک ریشه و ساقه رقم پیشتاز و وزن تر و خشک ریشه رقم زرین را در شرایط غیر تنش افزایش داد. در شرایط تنش اثر محرک رشدی این باکتری به افزایش وزن تر و خشک ریشه پیشتاز و سطح برگ زرین محدود شد. عصاره ریشه گندم موجب افزایش جمعیت باکتری 2012 C- و کاهش تجمع میسلیوم‌های باکتری شد. تأثیر عصاره ریشه پیشتاز بر جمعیت باکتری بیشتر از زرین بود. بر اساس نتایج PCR-DGGE تنوع ژن16S rRNA رایزوسفری با افزودن باکتری و یا نمک به خاک تغییر کرد. پروفایل ژنی حاصل در رایزوسفر ارقام مختلف گندم نیز متفاوت بود. نتایج نشان داد نقش مثبت استرپتومایسس مقاوم به نمک برای تحریک رشد گندم در شرایط تنش و غیر تنش به رقم وابسته است.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
اسرین آغه میری؛ رحیم مهرابی؛ رضا طالبی
دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 15-27
چکیده
بیماری لکه سوختگی گندم توسط Bipolaris sorokiniana ایجاد شده و در بسیاری از مناطق جهان به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های گندم مطرح است. اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی بیمارگرها از اهمیت فراوانی برای انتخاب استراتژی مناسب در کنترل بیماری برخوردار می باشد. در این تحقیق از نمونه های جمع آوری شده از استان های مازندران و گلستان در مجموع تعداد 46 جدایه ...
بیشتر
بیماری لکه سوختگی گندم توسط Bipolaris sorokiniana ایجاد شده و در بسیاری از مناطق جهان به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های گندم مطرح است. اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی بیمارگرها از اهمیت فراوانی برای انتخاب استراتژی مناسب در کنترل بیماری برخوردار می باشد. در این تحقیق از نمونه های جمع آوری شده از استان های مازندران و گلستان در مجموع تعداد 46 جدایه با موفقیت جدا، خالص و شناسایی شد. آزمایشهای بیماری‌زایی نیز نشان داد که عامل بیماری قادر به ایجاد علایم تیپیک لکه سوختگی روی رقم حساس بولانی است. بررسی تنوع ژنتیکی قارچ عامل بیماری با استفاده از 17 نشانگر ISSR و RAPD نشان داد که از تعداد 179 باند تکثیر شده 98 باند آن چندشکل بودند. میانگین باندهای تولید شده توسط این نشانگرها 4/10 باند و میانگین باندهای پلی مورف 6/5 با ازای هر نشانگر محاسبه شد. میانگین ارزش PIC برای نشانگرهای مورد استفاده 32/0 بوده که بیشترین PIC مربوط به نشانگر UBC874 از نوع ISSR با ارزش 41/0 و کمترین آن مربوط به نشانگر OPF2 از نوع RAPD با میزان 18/0 محاسبه شد. تجزیه خوشه ای داده های حاصل از الگوهای باندی نشان داد که جمعیت های این قارچ از تنوع بالایی برخوردار می باشند. بر اساس تجزیه bootstrap جمعیت های قارچی مورد مطالعه با فاصله ژنتیکی زیادی 7 گروه متمایز را تشکیل می دهند. تمایز بالای گروه های متعلق به مناطق مختلف جغرافیایی از یکدیگر نشان میدهد که تفاوت ژنتیکی بالایی بین جمعیت‌های قارچی در مناطق مختلف وجود دارد که بیانگر سازگاری جمعیت های قارچی در شرایط اقلیمی متفاوت است.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
سارا خسروی نیا؛ عبدالرضا باقری؛ سید مهدی زیارت نیا
دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 39-48
چکیده
مقاومت دارویی میکروارگانیزم‌ها سبب توجه بیشتر به گیاهان دارویی با عوارض جانبی کمتر شده است. اما برداشت بی‌رویه گیاهان دارویی محققان را به فکر گسترش تولید متابولیت‌های ضدمیکروبی در شرایط درون‌شیشه‌ای انداخته است. بنابراین در این تحقیق اثر مهارکنندگی رقتهای مختلف عصاره‌های آبی، اتانولی، متانولی و اتری حاصل از کالوس، سلول‌های ...
بیشتر
مقاومت دارویی میکروارگانیزم‌ها سبب توجه بیشتر به گیاهان دارویی با عوارض جانبی کمتر شده است. اما برداشت بی‌رویه گیاهان دارویی محققان را به فکر گسترش تولید متابولیت‌های ضدمیکروبی در شرایط درون‌شیشه‌ای انداخته است. بنابراین در این تحقیق اثر مهارکنندگی رقتهای مختلف عصاره‌های آبی، اتانولی، متانولی و اتری حاصل از کالوس، سلول‌های کشت سوسپانسیون و بذر زیره سیاه بر روی میکروارگانیزمهای Staphylococcus aureus، Bacillus subtilis،Pseudomonas aeroginosa ، Escherichia coli، Klebsiella pneumoniae ، Aspergillus parasiticus و Candida albicans بررسی شد. نتایج نشان داد که عصاره‌های مختلف از خاصیت بازدارندگی بالایی برخور دارند و اثر مقدار رقت عصارهها بر مهار رشد میکروارگانیزم‌ها معنیدار است. اما در نوع عصاره و اثر متقابل این دو فاکتور (رقت و نوع عصاره) اختلاف معنیداری مشاهده نشد. متفاوت بودن اثر ضدمیکروبی عصارهها بهخاطر تفاوت در قدرت حلالیت مواد موثره موجود در آنها می‌باشد. با افزایش غلظت عصارهها، اثر بازدارندگی آنها افزایش یافت بهطوریکه عصاره رقیق نشده بیشترین اثر بازدارندگی را نشان داد. همچنین اثر بازدارندگی عصاره‌های حاصل از سلول و کالوس زیره سیاه بیشتر از عصاره‌های بذری است. نتایج بررسی ترکیبات عصارهها با TLC نیز نشان داد که اسکوپولتین از خاصیت ضدمیکروبی برخودار است و به مقدار فراوان در کالوس و سلول‌های کشت سوسپانسیون زیره سیاه وجود دارد. بنابراین اثرات ضدمیکروبی عصاره‌های حاصل از کالوس و سلول زیره سیاه را میتوان، علیرغم کم بودن مقدار کومین‌آلدهید آنها، به مقدار زیاد اسکوپولتین ارتباط داد. در نهایت استفاده از سیستم‌های کشت سلول گیاهی برای تولید متابولیت‌هایی با خاصیت ضدمیکروبی، از جمله اسکوپولتین، یک فناوری مناسب محسوب شده و می‌تواند جایگزینی مناسب برای داروهای شیمیایی متداول باشد.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
فرید سرکمریان؛ غلامرضا صالحی جوزانی؛ فواد مرادی
دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 49-64
چکیده
پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی تولید سریع بیوکمپوست از باگاس نیشکر با استفاده از ریزسازواره‌‌های بومی و سایر پسماندهای قابل دسترس بود. چهار سویه باکتریایی بومی با فعالیت بالای هیدرولازی در شرایط بهینه کشت و تولید شدند. تولید کمپوست در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی در کمپوسترهای آزمایشگاهی اجرا شد. در همه تیمارها (بجز شاهد)، باگاس، ...
بیشتر
پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی تولید سریع بیوکمپوست از باگاس نیشکر با استفاده از ریزسازواره‌‌های بومی و سایر پسماندهای قابل دسترس بود. چهار سویه باکتریایی بومی با فعالیت بالای هیدرولازی در شرایط بهینه کشت و تولید شدند. تولید کمپوست در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی در کمپوسترهای آزمایشگاهی اجرا شد. در همه تیمارها (بجز شاهد)، باگاس، فیلتر کیک و ویناس به عنوان مواد پایه استفاده شدند و در هر کدام نیز بوستر میکروبی (107-106 سلول در گرم پسماند)، کود مرغی یا اوره استفاده شد. تیمارها شامل 1- کودمرغی و بوستر میکروبی، 2- کودمرغی، 3- کود اوره و بوستر میکروبی، 4- کود اوره، و 5- فقط باگاس (شاهد) بودند. نتایج نشان داد که بیشترین میزان افزایش دما (تا 58 درجه)، و بیشترین میزان کاهش C/N (9/15) و EC در تیمار 1 روی داد. بالاترین میزان محتویات فسفر (1/1 %)، پتاسیم ( 1%)، نیتروژن کل (2%) و نیترات (210 میلی‌گرم در کیلوگرم) و همچنین پایین‌ترین میزان آمونیوم (67 میلی‌گرم در کیلوگرم) به ترتیب در تیمارهای 1 و 2 مشاهده شد. بررسی سمیت کمپوست نهایی تیمارها بر جوانه‌زنی بذر ترتیزک نیز نشان داد که سریع‌ترین و بیشترین میزان جوانه‌زنی در کمپوست تیمار 1 و2 مشاهده شد. ارتفاع، وزن خشک و تر گیاهان گندم کشت شده در کمپوست حاصل از تیمار 1 بطور معنیداری بیش از سایر تیمارها بود. لذا حضور سویه‌های میکروبی و کود مرغی منجر به کاهش معنیدار زمان فرایند، بلوغ کامل و افزایش کیفیت کودی کمپوست تولیدی از پسماندهای نیشکر شده است.
