اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات284
تعداد نشریات سازمان82
تعداد شماره‌ها3,081
تعداد مقالات34,377
تعداد مشاهده مقاله48,007,774
تعداد دریافت فایل اصل مقاله78,923,641
سعادتی, رحیمه, بهرام نژاد, بهمن, حریقی, بهروز. (1396). تعیین مشخصات باکتری‌های ریزوبیا جدا شده از خاک‌های آلوده به آرسنیک در مناطق جنوب شرقی استان کردستان و تأثیر آنها بر روی رشد گیاه. سامانه مدیریت نشریات علمی, 5(1), 15-27. doi: 10.22092/sbj.2017.113117
رحیمه سعادتی; بهمن بهرام نژاد; بهروز حریقی. "تعیین مشخصات باکتری‌های ریزوبیا جدا شده از خاک‌های آلوده به آرسنیک در مناطق جنوب شرقی استان کردستان و تأثیر آنها بر روی رشد گیاه". سامانه مدیریت نشریات علمی, 5, 1, 1396, 15-27. doi: 10.22092/sbj.2017.113117
سعادتی, رحیمه, بهرام نژاد, بهمن, حریقی, بهروز. (1396). 'تعیین مشخصات باکتری‌های ریزوبیا جدا شده از خاک‌های آلوده به آرسنیک در مناطق جنوب شرقی استان کردستان و تأثیر آنها بر روی رشد گیاه', سامانه مدیریت نشریات علمی, 5(1), pp. 15-27. doi: 10.22092/sbj.2017.113117
سعادتی, رحیمه, بهرام نژاد, بهمن, حریقی, بهروز. تعیین مشخصات باکتری‌های ریزوبیا جدا شده از خاک‌های آلوده به آرسنیک در مناطق جنوب شرقی استان کردستان و تأثیر آنها بر روی رشد گیاه. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1396; 5(1): 15-27. doi: 10.22092/sbj.2017.113117

تعیین مشخصات باکتری‌های ریزوبیا جدا شده از خاک‌های آلوده به آرسنیک در مناطق جنوب شرقی استان کردستان و تأثیر آنها بر روی رشد گیاه

زیست شناسی خاک
مقاله 3، دوره 5، شماره 1، شهریور 1396، صفحه 15-27    اصل مقاله (6.15 M)
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/sbj.2017.113117
نویسندگان
رحیمه سعادتی1؛ بهمن بهرام نژاد2؛ بهروز حریقی* 2
1دانشجوی سابق کارشناسی ارشد دانشگاه کردستان
2دانشیار دانشگاه کردستان
چکیده
باکتری­های همزیست با ریشه بقولات از ریشه گیاهان یونجه (Medicago sativa L.)، نخود (Cicer arietinum L.) و یونجه زرد (Melilotus officinalis L.) رشد کرده در خاک­های آلوده به آرسنیک در جنوب شرقی استان کردستان جداسازی گردید. جدایه­ها براساس خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی متعلق به جنس Rhizobium و Ensifer تشخیص داده شد. وجود سیستم مقاومتی به آرسنیک، سیستم ars، با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن arsC بررسی و به اثبات رسید. نرخ رشد جدایه­ها در محیط کشت YEMB به اضافه غلظت­های 400 – 100 میلی مولار آرسنات بررسی گردید. سویه­های جدا شده از یونجه (AB1، AB3)، نخود (PA2، PC2) و یونجه زرد (YA1) توانائی تحمل 350 میلی مولار آرسنات را داشتند. همچنین سویه­های AB1، PA2 و YA1 توانائی تحمل غلظت 400 میلی مولار آرسنات را داشتند. به منظور بررسی تأثیر آلودگی به آرسنیک بر روی رابطه همزیستی یونجه و نخود با باکتری­های ریزوبیا و میزان رشد گیاهان، آزمونی در قالب بلوک­های کاملاً تصادفی در سه تکرار و در پنج غلظت آرسنیک (100، 75، 50، 10 و صفر میلیگرم بر کیلوگرم خاک) و با تلقیح یا بدون تلقیح دو سویه باکتری، AB1 و PA2 انجام گردید. وزن خشک و وزن تر ریشه و اندام­های هوائی یونجه و نخود با افزایش غلظت آرسنیک در خاک کاهش یافت. نتایج نشان داد که وزن خشک و وزن تر ریشه و اندام­های هوائی هر دو گیاه در بوته­های تیمار شده توسط سویه­های باکتری بصورت معناداری بالاتر از فاکتورهای مشابه در گیاهان تلقیح نشده با باکتری بود. براساس نتایج بدست آمده سویه­های AB1 و PA2 با توانائی مقاومت به غلظت­های بالای آرسنیک به همراه گیاهان همزیست می­توانند جهت پالایش خاک­های آلوده به آرسنیک مورد استفاده قرار گیرند. 
کلیدواژه‌ها
بقولات؛ ریزوبیوم؛ مقاومت به آرسنیک
عنوان مقاله [English]
Characterization of rhizobial bacteria isolated from arsenic-contaminated site in south-eastern Kurdistan province and their influence on plant growth
نویسندگان [English]
R. Saadati1؛ B. Bahramnejad2؛ B. Harighi2
1Former MSc. Student of University of Kurdistan
2Associate professor, University of Kurdistan
چکیده [English]
Symbiotic bacteria associated with the root of legume plants were isolated from soil and the root nodules of alfalfa (Medicago sativaL.), chickpea (Cicer arietinum L.) and yellows alfalfa (Melilotus officinalis L.) grown in arsenic-contaminated areas in south eastern part of Kurdistan province, Iran. According to physiological and biochemical  properties, isolates were identified as the members of Rhizobium and Ensifer genus. The presence of arsenic resistant system known as ars system was confirmed by amplification using primers corresponding to arsC gene. Growth rate of strains in different concentrations of arsenate was investigated in YEMB medium supplemented with 100-400 mM arsenate. Alfalfa,s isolates (AB1, AB3), chickpea,s isolates (PA2, PC2), yellow alfalfa,s isolate (YA1) and standard strain (Sinorhizobium meliloti SM117) were tolerant to 350 mM arsenate and (AB1, PA2 and YA1) isolates were moderately capable to grow at 400 mM arsenate. Among the identified strains, AB1 and PA2, were selected for greenhouse experiments. In order to evaluate the effect of arsenic contamination on legume-rhizobia symbiosis and biomass production of alfalfa and chickpea plants, an experiment was carried out based on a completely randomized design with a factorial arrangement in three replications. Experiment factors consisted of, three levels of rhizobia inoculation (with and without inoculation of AB1 and PA2) and five levels of arsenic concentrations (0. 10, 50, 75 and 100 mgkg-1 soil) under greenhouse conditions for 8 weeks. Results obtained in this study indicated that the fresh weight and dry weight of alfalfa and chickpea (shoot and root) were decreased as the arsenic concentration of the soil was increased. The results also showed that fresh and dry shoot and root weight of alfalfa and chickpea were significantly higher in rhizobia-inoculated treatments compared to non-inoculated plants.
کلیدواژه‌ها [English]
Arsenic resistance, legumes, Rhizobia
مراجع
  1. Carrasco, J.A., Armario, P., Pajuelo, E., Burgos, A., Caviedes, M.A., Lopez, R., Chamber, M.A., Palomares, A.J. 2005. Isolation and characterisation of symbiotically effective rhizobium resistant to arsenic and heavy metals after the toxic spill at the Aznalcollar pyrite mine. Soil Biology and Biochemistry 37:1131–1140.
  2. Broos, K., Uyttebroek, M., Mertens, J. and Smolders, E. 2004. A survey of symbiotic nitrogen fixation by white clover grown on metal contaminated soils. Soil Biology and Biochemistry 36: 633-640.
  3. Chaudri, A.M., McGrath, S.P. and Giller, K.E. 1992. Survival of the indigenous population of Rhizobium leguminosarum biovar trifolii in soil spiked with Cd, Zn, Cu and Ni salts. Soil Biology and Biochemistry 24:625-632.
  4. Chowdhury, T.R., Basu, G.K., Mandal, B.K.,  Biswas, B.K., Samanta, G., Chowdhury, U.K., Chanda, R.K., Lodh, D., Roy, S.L., Saha, K.C., Roy, S., Kabir, S., Quamruzaman, Q. and Chakraborti, D. 1999. Arsenic poisoning in Gandes Delta. Nature 401:545-546.
  5.  Giller, K.E., Witter, E. and Mcgrath, S. 1998. Toxicity of heavy metals to microorganisms and microbial processes in agricultural soils: a review. Soil Biology and Biochemistry 30:1389-1414.
  6. Hao, X., Taghavi, S., Xie, P., Orbach, M.J., Alwathnani, H.A., Rensing, C. and Wei, G. 2014. Phytoremediation of heavy and transition metals aided by Legume-Rhizobia symbiosis. International Journal of Phytoremediation 16: 179-202.
  7. Huang, A., Teplitski, M., Rathinasabapathi, B. and Ma, L. 2010. Characterization of arsenic-resistant bacteria from the rhizosphere of arsenic hyperaccumulator Pteris vittata. Canadian Journal of Microbiology 56:236-246.
  8. Ike, A., Sriprang, R., Ono, H., Murooka, Y. and Yamashita, M. 2007. Bioremediation of cadmium contaminated soil using symbiosis between leguminous plant and recombinant rhizobia with the MTL4 and the PCS genes. Chemosphere 66:1670-1676.
  9. Jack, C.N., Wang, J. and Shraim, A.A. 2003. Global health problem caused by arsenic from natural sources. Chemosphere 52:1353-1359.
  10. Jackson, C.R., Jackson, E.F., Dugas, S.L., Gamble, K. and Williams, S.E. 2003. Microbial transformations of arsenite and arsenate in natural environments. Recent Research Developments in Microbiology 7: 103-118.
  11. Jackson, C.R., Dugas, S.L. and Harrison, K.G. 2005.  Enumeration and characterization of arsenate-resistant bacteria in arsenic free soils. Soil Biology and Biochemistry 37:2319-2322.
  12. Lafuente, A., Perez-Palacios, P., Doukkali, B., Molina-Sanchez, M.D., Jimenez-Zurdo, J.I., Caviedes, M.A., Rodriguez-Liorente, I.D., Pajuelo, E. 2015. Unraveling the effect of arsenic on the model Medicago-Ensifer interaction: a transcriptomic meta-analysis. New Phytologist 205: 255-272.
  13. Ma, L.Q., Kumar, K.M., Tu, C., Zhang, W., Cai, Y. and Kennelly, E.D. 2001. A fern that hyperacumulates arsenic. Nature 409:579.
  14. Mandal, S.M., Pati, B.R., Das, A.K. and Ghosh, A.K. 2008. Characterization of a symbiotically effective Rhizobium resistant to arsenic: isolated from the root nodules of Vigna mungo (L.)  Hepper grown in an arsenic-contaminated field. Journal of General and Applied Microbiology 54:93-99.
  15. Mateos, L.M., Ordonez, E., Letek, M. and Gil, J.A. 2006. Corynebacterium glutamicum as a model bacterium for the bioremediation of arsenic. International Microbiology 9: 207-215.
  16.  Mosaferi, M., Yunesian, M.,  Mesdaghinia, A.R., Nadim, A., Naseri, S. and Mahvi, A.H. 2003. Occurrence of arsenic in Kurdistan Province of Iran. In BUET-UNU international symposium, international training network centre. Dhaka. Bangladesh, Tokyou.
  17. Mukhopadhyay, R., Rosen, B.P., Phung, L.T. and Silver, S. 2002. Microbial arsenic: from geocycles to genes and enzymes. FEMS Microbiological Review 26:311-325.
  18. Pajuelo, E., Rodrı´guez-Llorente, I.D., Dary, M. and Palomares, A.J. 2008. Toxic effects of arsenic on Sinorhizobium-Medicago sativa symbiotic interaction. Environmental Pollution 154:203-211.
  19. Reichman, S.M. 2007 The potential use of the legume–rhizobium symbiosis for the remediation of arsenic contaminated sites. Soil Biology and Biochemistry 39:2587–2593.
  20. Sa-Pereira, P., Rodrigues, M., Videira e Casatro, I. and Simoes, F. 2007. Identification of an arsenic resistance in mechanism rhizobial strains. World Journal of Microbiology and Biotechnology 23:1351-1356.
  21. Sarkar, A, Kazy, S.K. and Sar, P. 2013. Characterization of arsenic resistant bacteria from rich groundwater of West Bengal, India. Ecotoxicology 22:363-376.
  22. Schaad, NW,  Jones, J.B. and Chun, W. 2001. Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria. 3nd edition. The American Phytopathological Society, St. Paul. Minnesota, USA.
  23. Silver, S. 1996. Bacterial resistances to toxic metal ions: a review. Gene 179:9–19.
  24. Sriprang, R., Hayashi, M., Yamashita, M., Ono, H., Saeki, K. and Murooka, Y. 2002. A novel bioremediation system for heavy metals using the symbiosis between leguminous plant and genetically engineered rhizobia. Journal of Biotechnology 99:279-293.
  25. Talano, M.A., Cejas, R.B., Gonzalez, P.S. and Agostini, E. 2012. Arsenic effect on the model crop symbiosis Bradyrhizobium-soybean. Plant Physiology and Biochemistry 63:8–14.
  26. Teng, Y., Wang, X., Li, L., Li, Z. and Luo, Y. 2015. Rhizobia and their bio-partners as novel drivers for functional remediation in contaminated soils. Frontiers in Plant Science 6:1-11.
  27. Vazquez, S., Esteban, E. and Carpena, R.O. 2008. Evolution of arsenate toxicity in nodulated white lupine in a long-term culture. Journal of Agricultural Food Chemistry 56:8580–8587.
  28.  Vincent, J.M. 1970. A manual for the practical study of the root nodule bacteria. Blackwell Scientific Publication, Oxford.
  29. Wang, Q., Xiong, D., Zhao, P., Yu, X., Tu, B. and Wang, G. 2011. Effect of applying an arsenic-resistant and plant growth-promoting rhizobacterium to enhance soil arsenic phytoremediation by Populus deltoids LH05-17. Journal of Applied Microbiology 111:1065-1074.  
  30. Yang, H.C., Cheng, J.J., Finan, T.M., Rosen, B.P. and Bhattacharjee, H. 2005 Novel pathway for arsenic detoxification in the legume symbiont Sinorhizobium meliloti. Journal of Bacteriology 187: 6991–6997.
  31. Zandsalimi, S., Karimi, N. andKohandel, A. 2011.  Arsenic in soil, vegetation and water of a contaminated region. International Journal of Environmental Science and Technology 8: 331-33.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,555
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 977


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب