دانشگاه آزاد اسلامي واحد دامغان
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري خداوند سبحان و اعتقاد به اين که عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري، ما دانشجويان و اعضاء هيئت علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي گرديم اصول زير را در انجام فعاليتهاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نکنيم:
1-اصل برائت : التزام به برائت جويي از هر گونه رفتار غير حرفه اي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبه هاي غير علمي مي آلايند.
2-اصل رعايت انصاف و امانت : تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال، تجهيزات و منابع در اختيار.
3-اصل ترويج : تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي که منع قانوني دارد.
4-اصل احترام : تعهد به رعايت حريم ها و حرمت ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خود داري از هرگونه حرمت شکني.
5-اصل رعايت حقوق : التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان (انسان،حيوان و نبات) و ساير صاحبان حق.
6-اصل رازداري : تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد، سازمانها و کشور و کليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق.
7- اصل حقيقت جويي : تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هرگونه پنهان سازي حقيقت.
8-اصل مالکيت مادي و معنوي : تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
9-اصل منافع ملي : تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظر داشتن پيشبرد توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش.
دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
دانشکده علوم پايه
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”
رشته: زيست شناسي گرايش: ميکروب شناسي
عنوان:
جداسازي و شناسائي اندوفيتهاي گياهان داروئي بابونه نعناع فلفلي مارچوبه بومي استان گلستان و تاثير آنها در گياهان
استاد راهنما:
دکتر محمد حسين ارزانش
استاد مشاور:
دکتر رضا نظام زاده
نگارش:
وحيده فغاني زاده
سال تحصيلي: 1391-1390
دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
دانشکده
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”
رشته: ميکروب شناسي
عنوان:
جداسازي و شناسائي اندوفيتهاي گياهان داروئي بابونه نعناع فلفلي مارچوبه بومي استان گلستان و تاثير آنها در گياهان
نگارش:
وحيده فغاني زاده
هيأت داوران: 1- دکتر مقبلي
2- دکتر آجوداني
سال تحصيلي 1391-1390
سـپاسـگزاري
شاکرم که با لطف و عنايت بي‌کرانش توانستم پايان نامه تحصيلي خود را به انجام برسانم.بر خود لازم مي دانم از کليه سروراني که پيوسته ياريم نمودند تشکر و قدرداني نمايم.از مادر و پدر عزيزم که هر آنچه دارم مرهون زحمات ايشان مي باشد نهايت سپاسگذاري را دارم .از زحمات و راهنمايي هاي خالصانه هميشگي و دلسوزانه استادان عزيز و بزرگوارم جناب آقاي دکتر ارزانش و جناب آقاي دکتر پردلي و سرکار خانم ارباب سليماني که در تمام مراحل پايان نامه همراه من بوده و پيوسته من را از راهنمايي هاي ارزنده خود بهره مند کردند کمال تشکر را دارم.
از زحمات رئيس محترم آزمايشگاه سينا جناب آقاي دکتر اسدي و همکاران گرامي سرکار خانم صادقيان و جناب آقاي يحيي آبادي که در انجام تمامي مراحل اجرايي پايان نامه من را ياري کردند نهايت سپاسگزاري را دارم.
همچنين از داوران محترم که زحمت بازخواني اين پايان نامه را متقبل شدند، قدرداني مي نمايم.
باشدکه اين خردترين، بخشي از زحمات آنان راسپاس گويد.
فهرست مطالب
عنوانصفحهچکيده…………………………………………………………………………………………………………………………………………1مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………..2اهميت و ضرورت تحقيق3اهداف تحقيق3فصل اول- کليات1-1-اندوفيت………………………………………………………………………………………………………………………………41-1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….41-1-2- اکولوژي باکتري هاي اندوفيت…………………………………………………………………………………………..51-2-3- منشاء باکتري هاي اندوفيت………………………………………………………………………………………………51-1-4- نحوه ي ورود باکتري هاي اندوفيت به درون بافت هاي گياهي…………………………………………….. 81-1-5- حرکت باکتري هاي اندوفيت در بافت هاي گياهي……………………………………………………………….101-1-6 – محل استقرار باکتري هاي اندوفيت……………………………………………………………………………………111-1-7 – تراکم جمعيت باکتري هاي اندوفيت………………………………………………………………………………….121-1-7-1- فاکتورهاي زنده…………………………………………………………………………………………………………..131-1-7-1-1- ميکروارگانيسم هاي همراه با گياه………………………………………………………………………………131-1-7-1-1-1- باکتري ها و قارچ ها…………………………………………………………………………………………….131-1-7-1-1-2- ويروس ها………………………………………………………………………………………………………….131-1-7-1-1-3- نماتد ها……………………………………………………………………………………………………………..131-1-7-1-2- ژنوتيپ گياه……………………………………………………………………………………………………………141-1-7-2- فاکتورهاي غير زنده……………………………………………………………………………………………………141-1-8- اثرات مفيد باکتري هاي اندوفيت گياهي……………………………………………………………………………..151-1-8-1- افزايش رشد گياه…………………………………………………………………………………………………………151-1-8-2- کنترل بيولوژيکي بيمارگرهاي گياهي………………………………………………………………………………171-1-8-3- استفاده ازاندوفيت ها در مهندسي ژنتيک…………………………………………………………………………171-1-8-4- افزايش توليد مواد دارويي توسط گياه…………………………………………………………………………….171-1-9- نحوه ي استفاده از باکتري هاي اندوفيت…………………………………………………………………………….181-2- نعناع فلفلي…………………………………………………………………………………………………………………………181-2-1- ترکيبات………………………………………………………………………………………………………………………….191-2-2- خاستگاه و پراکنش…………………………………………………………………………………………………………..191-2-3- استفاده هاي دارويي…………………………………………………………………………………………………………191-3- مارچوبه……………………………………………………………………………………………………………………………..191-3-1- خاستگاه و پراکنش…………………………………………………………………………………………………………..201-3-2- استفاده هاي دارويي…………………………………………………………………………………………………………201-4- بابونه…………………………………………………………………………………………………………………………………201-4-1- ترکيبات شيميايي…………………………………………………………………………………………………………….201-4-2- خواص دارويي و درماني………………………………………………………………………………………………….201-5- باسيلوس…………………………………………………………………………………………………………………………….211-5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….211-5-2- باسيلوس هاي خاک و ويژگي آنها……………………………………………………………………………………..241-5-3- رنگ آميزي گرم براي تشخيص باسيلوس ها……………………………………………………………………….241-6- قارچ ها………………………………………………………………………………………………………………………………241-6-1- معرفي کلي ماهيت قارچ ها………………………………………………………………………………………………241-6-2- اهميت باليني قارچ ها………………………………………………………………………………………………………251-6-3- بيماري زايي قارچ ها………………………………………………………………………………………………………..261-6-3-1- کنترل بيماري هاي قارچي…………………………………………………………………………………………….261-6-4- معرفي قارچ هاي مورد آزمايش…………………………………………………………………………………………261-6-4-1- آسپرژيلوس هاي بيماري زا…………………………………………………………………………………………..261-6-4-2- فوزاريوم…………………………………………………………………………………………………………………….271-6-4-3- آلترناريا………………………………………………………………………………………………………………………271-6-4-4- موکور………………………………………………………………………………………………………………………..28فصل دوم : مروري برمطالعات گذشتهفصل سوم : مواد و روش ها3-1- تجهيزات و دستگاه ها…………………………………………………………………………………………………………..333-2- انواع و ترکيبات محيط کشت هاي مورد استفاده………………………………………………………………………343-3- نوع مطالعه و روش نمونه گيري…………………………………………………………………………………………….343-4- وسايل نمونه يري………………………………………………………………………………………………………………. 343-5- وسايل آزمايشگاهي……………………………………………………………………………………………………………. 343-6- انتخاب محيط کشت غربالگري……………………………………………………………………………………………. 343-7- جداسازي باکتري هاي اندوفيت از ريشه گياهان دارويي……………………………………………………………353-7-1- خالص سازي کشت هاي باکتريايي…………………………………………………………………………………….353-8- شناسايي مقدماتي جنس و گونه ي جدايه هاي باکتريايي…………………………………………………………..343-8-1- بررسي توانايي رشد در غلظت هاي مختلف Nacl………………………………………………………………363-8-2- بررسي فعاليت آنزيمي………………………………………………………………………………………………………363-8-2-1- فعاليت اوره آزي………………………………………………………………………………………………………….363-8-3- بررسي فعاليت تجزيه اي…………………………………………………………………………………………………..363-8-3-1- تجزيه نشاسته……………………………………………………………………………………………………………..363-9- شناسايي تکميلي(شناسايي مولکولي با روش ريبوتايپينگ)…………………………………………………………373-9-1- شرايط PCR………………………………………………………………………………………………………………….383-9-2- تعيين توالي DNA………………………………………………………………………………………………………..393-10- آزمون بازدارندگي رشد عوامل بيماري زاي گياهي………………………………………………………………….393-10-1- تهيه سوسپانسيون باکتري ها……………………………………………………………………………………………393-11- اثر تلقيح باکتري هاي اندوفيت روي پارامتر رويشي گياه…………………………………………………………403-11-1- مرحله کاشت………………………………………………………………………………………………………………..403-11-2- مرحله داشت و تنک کردن……………………………………………………………………………………………..413-12- اندازه گيري طولي گياه……………………………………………………………………………………………………….41فصل چهارم : نتايج4-1- جداسازي باکتري هاي اندوفيت از ريشه گياهان دارويي……………………………………………………………424-2- نتايج تست هاي بيو شيميايي…………………………………………………………………………………………………444-3- تعيين توالي محصولات نهايي PCR………………………………………………………………………………………454-3-1- نتايج حاصل از سکوئنسينگ ژن 16 s rDNA باکتري……………………………………………………….454-4- نتايج آنتاگونيسمي بدست آمده از سويه هاي باسيلوس عليه قارچ هاي مورد آزمايش……………………584-4-1- نتايج اثر ضد قارچي عليه آسپرژيلوس نايجر……………………………………………………………………….594-4-2- نتايج اثر ضد قارچي عليه فوزاريوم اکسيپوروم…………………………………………………………………….604-4-3- نتايج اثر ضد فارچي عليه آلترناريا آلترناتا……………………………………………………………………………624-4-4- نتايج اثر ضد قارچي عليه موکور………………………………………………………………………………………..634-5- نتايج اندازه گيري رشد طولي گياه………………………………………………………………………………………….654-5-1- نتايج اندازه گيري رشد طولي در گياه مارچوبه…………………………………………………………………….664-5-2- نتايج اندازه گيري رشد طولي در گياه نعناع فلفلي………………………………………………………………..67منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………72
فهرست جداول
عنوانصفحه1-1- راهنماي آسان شناسايي تجربي سويه هاي شاخص باسيلوس……………………………………………………223-1- مواد شيميايي استفاده شده……………………………………………………………………………………………………323-2- محيط هاي مورد نياز براي انجام تست هاي بيوشيميايي…………………………………………………………..363-3- توالي پرايمر طراحي شده براي s rDNA 16……………………………………………………………………….373-4- مواد لازم جهت انجام PCR…………………………………………………………………………………………403-5- استاندارد هاي مک فارلند…………………………………………………………………………………………………….394-1- ويژگي هاي بيوشيميايي سويه هاي بدست آمده……………………………………………………………………..434-2- نتايج شناسايي مولکولي سويه هاي باکتريايي جدا شده در سطح جنس و گونه……………………………574-3- نتايج آنتاگونيسمي سويه هاي باسيلوس عليه قارچ ها………………………………………………………………584-4- نتايج اثر ضد قارچي عليه آسپرژيلوس نايجر………………………………………………………………………….584-5- نتايج اثر ضد قارچي عليه فوزاريوم اکسيپوروم……………………………………………………………………….604-6- نتايج اثر ضد قارچي عليه آلترناريا آلترناتا………………………………………………………………………………614-7- نتايج اثر ضد قارچي عليه موکور…………………………………………………………………………………………..624-8- نتايج اندازه گيري رشد طولي گياه…………………………………………………………………………………………65
فهرست تصاوير
عنوانصفحه4-1- رنگ آميزي گرم اندوفيت ها…………………………………………………………………………………………………424-2- کشت اندوفيت ها در محيط کشت api 20E…………………………………………………………………………43شکل 4-3 کشت اندوفيت ها در SIM و بررسي حرکت آنها…………………………………………………………….444-4- کشت اندوفيت ها روي Blood agar و بررسي هموليز آنها…………………………………………………..444-5- تعيين توالي نمونه M1- پرايمر Rev……………………………………………………………………………………454-6- همولوژي 97% نمونه M1 – پرايمر Rev با Bacillus cereus…………………………………………….464-7- تعيين توالي نمونه M2 – پرايمر Rev…………………………………………………………………………………474-8- همولوژي 97% نمونه M2 پرايمرRev با Bacillus thuringiensis……………………………………..484-9- تعيين توالي نمونه N1 – پرايمر Rev………………………………………………………………………………….494-10- همولوژي 97% نمونه N1 – پرايمر Rev با Bacillus thuringiensis……………………………….504-11- تعيين توالي نمونه N2- پرايمر Rev………………………………………………………………………………….514-12- همولوژي 97% نمونه N2 – پرايمر Rev با Bacillus sp……………………………………………………524-13- تعيين توالي نمونه B1 – پرايمر Rev……………………………………………………………………………….534-14- همولوژي 97% نمونه B1 – پرايمر Rev با Bacillus sp……………………………………………………544-15- تعيين توالي نمونه B2 – پرايمر Rev……………………………………………………………………………….554-16- همولوژي 97% نمونه B2 – پرايمر Rev با ……………….Bacillus thuringiensis56شکل 4-17بازدارندگي رشد جدايه ها عليه قارچ آسپرژيلوس نايجر بر حسب سانتيمتر……………………..59شکل4-18اثر بازدارندگي رشد جدايه هاي مختلف باکتريايي در مقايسه با شاهد روي بيماريگر قارچي آسپرژيلوس نايجر………………………………………………………………………………………………………………………..59شکل 4-19بازدارندگي رشد جدايه ها عليه قارچ فوزاريوم اکسيپوروم بر حسب سانتيمتر…………………….60شکل 4-20 اثر بازدارندگي رشد جدايه هاي مختلف باکتريايي در مقايسه با شاهد روي بيماريگر قارچي
فوزاريوم اکسي پوروم…………………………………………………………………………………………………………………..604-21- بازدارندگي رشد جدايه ها عليه قارچ آلترناريا آلترناتا بر حسب سانتيمتر………………………………..644-22- اثر بازدارندگي رشد جدايه هاي مختلف باکتريايي در مقايسه با شاهد روي بيماريگر قارچي آلترناريا آلترناتا……………………………………………………………………………………………………………………………654-23- بازدارندگي رشد جدايه ها عليه قارچ موکور برحسب سانتيمتر……………………………………………..664-24- اثر بازدارندگي رشد جدايه هاي مختلف باکتريايي در مقايسه باشاهد روي بيماريگر قارچي موکور674-25 اثر آنتاگونيستي اندوفيت هاي بومي از مارچوبه ، نعناع فلفلي و بابونه روي قارچ هاي مختلف………674-26 اثر تلقيح جدايه هاي اندوفيت گياه ماچوبه (M1 و M2 ) روي ارتفاع گياه مارچوبه…………………..684-27 تلقيح و عدم تلقيح در گياه مارچوبه………………………………………………………………………………………694-28 تلقيح و عدم تلقيح در گياه نعناع فلفلي ………………………………………………………………………………..694-29 اثر تلقيح جدايه هاي N1 و N2 روي رشد گياه نعناع فلفلي بر حسب سانتيمتر………………………..704-30 تلقيح و عدم تلقيح در گياه بابونه…………………………………………………………………………………………..704-31 اثر تلقيح جدايه هاي B1 و B2 روي رشد گياه بابونه بر حسب سانتيمتر…………………………………71
چکيده
اندوفيت ها ميکروارگانيسم هايي اند که حداقل بخشي از زندگي خود را در گياه به سر مي برند. آنها از گياه سود مي برند و از مواد مغذي گياه استفاده مي کند و گياه نيز به نوبه ي خود با کاهش استرس وافزايش رشد از اين تعامل سود مي برد. در گذشته تصور مي شد که باکتري هاي اندوفيت باعث بيماري زايي خفيفي در گياهان مي شوند اما تحقيقات اخير ثابت نمود که اين دسته از باکتري ها قادر هستند رشد گياه را بهبود بخشيده و سبب افزايش مقاومت عليه بيمارگرهاي گياهي شوند. در اين مطالعه به جداسازي اندوفيت هاي سه گياه داروئي به نام هاي نعناع فلفلي، بابونه و مارچوبه پرداخته شد که نمونه گياهان از سه منطقه استان گلستان جمع آوري شد. نتايج حاصل از شناسايي، سويه هاي جدا شده را در جنس باسيلوس قرار داد. شش باکتري اندوفيت (هر گياه دو اندوفيت) جداشد. اندوفيت هاي جدا شده از نظر پتانسيل ضد قارچي عليه چهار قارچ بنام فوزاريوم اکسي پوروم، آسپرژيلوس نايجر، آلترناريا آلترناتا و موکور مورد مطالعه قرار گرفتندکه همگي آنها اثر ضد قارچي نشان دادند. در بين آنها اندوفيت هاي موجود در نعناع فلفلي بيشترين اثرضد قارچي را روي عوامل بيماري زاي گياهي نشان داد. همين طور اثر آنها در رشد گياه نيز بررسي شد که آزمايشات نتايج قابل قبولي از اثرمثبت آنها در رشد گياه را نشان داد.
کلمات کليدي: گياهان دارويي، اندوفيت، آنتاگونيسمي، باسيلوس
مقدمه
حضور و استقرار باکتري هاي غير بيماري زا در بافت هاي گياهي به سال 1926 و به تئوري پروتي1 بر مي گردد. بعد از سال 1940 تاکنون گزارشات زيادي در ارتباط با باکتري هاي اندوفيت بومي در بافت هاي مختلف گياهي وجود دارد(هالمن و همکاران 1997)2.
در گذشته تصور مي شد که باکتري هاي اندوفيت باعث بيماري زايي خفيفي در گياهان مي شوند اما تحقيقات اخير ثابت نمود که اين دسته از باکتري ها قادرهستند رشد گياه را بهبود بخشيده و سبب افزايش مقاومت عليه بيمارگرهاي گياهي شوند(هالمن و همکاران 1997).
از نظر تکاملي به نظر مي رسد که باکتري هاي اندوفيت حد واسط باکتري هاي ساپروفيت و باکتري هاي بيمارگر گياهي بوده و آنها ساپروفيت هايي اند که توانسته اند خود را در پناهگاهي حفظ نمايند و بدون اينکه ميزبان خود را از بين ببرند از مواد موجود در گياه براي رشد و تکثير خود استفاده نمايند. فسيل ها ارتباط بين گياهان و اندوفيت ها را نشان مي دهند، در نتيجه اندوفيت ها نقش مهم و دراز مدتي را در تکامل حيات بر روي زمين بر عهده داشتند.
(هالمن و همکاران 1997).
اندوفيت ها درون گياه حضور دارند و بيش از 120 سال است که شناخته شده اند. بعد ها آنها را به عنوان ميکروارگانيسم هايي که مي توان آنها را از سطح سترون گياه جدا نمود شناختند و در علم زراعت نيز اين مفهوم بيشتر باکتري هايي را در بر مي گيرد که مي توانند از سطح سترون بافت جدا شوند و به طور آشکار به گياه ميزبان آسيب نمي رسانند.
اغلب اين باکتري ها از خاک منشاء مي گيرند و بايد ابتدا در گياه کلنيزه شوند که اين کلنيزاسيون عمدتا از طريق ترک، زخم، آسيب ريشه صورت مي گيرد که به اين مناطق اصطلاحا”نقطه داغ3 مي گويند.
بعد از کلنيزاسيون و ورود باکتري ها به گياه به سرعت در فضاي بين سلولي در ريشه گسترش يافته و سپس سيستم هاي ژنتيک اختصاصي بين باکتري و گياه فعال مي شود.
اندوفيت ها در گياه از فرآيندهاي سلولي استفاده کرده و از طريق قشر مغز به ساير بافت ها گسترش مي يابند که در اين فرآيند آنزيم هايي نظير اندوگلوکاناميس و اندوپلي گالاکتورونيداس را مي توان نام برد در اين زمان اندوفيت ها مي توانند به سرعت در گياه تکثير يابند و تعداد خود را افزايش دهند. اين باکتري ها قادر به تنظيم سطح اتيلن در گياه اند و اين عمل را ازدو طريق ،شکستن ACC و يا مهار ACC سنتتاز انجام مي دهند.
همان طور که جانوران و انسان ها به طور معمول با ميکرو ارگانيسم هاي متنوعي در ارتباط اند و ميکروارگانيسم ها در توسعه و تحريک سيستم ايمني نقش مهمي را ايفا مي کنند به طور مشابه باکتري هاي گياهي يا اندوفيت ها نيز در تحريک واکنش هاي دفاعي در گياه نقش دارند و باعث رشد بهتر گياه از طريق تثبيت نيتروژن، افزايش مواد معدني در دسترس، توليد 2و3 بوتان دي ال، استوئين که مسئول ارتقاء گياه اند مي شوند.
اين باکتري ها با توليد مواد ضد ميکروبي مانند ترپونوئيد، فلاوونوئيد، ايزوفلاوونوئيد در گياه باعث مقاومت گياه در برابر عامل ميکروبي بيماري زا در آن مي شوند.
با توجه به موقعيت جغرافيايي استان گلستان باکتري هاي بيشماري مي توان از خاک اين منطقه جدا نمود که برخي از آنها به صورت اندوفيت مي باشند. با توجه به اينکه در مناطق شمالي بيشتر منطقه قابل کشت مي باشد و از طرفي اين باکتري ها نقش بسيار مهمي را در رشد گياه و کنترل عوامل بيماري زا در گياهان ايفا مي کنند کمک بسيار بزرگي مي تواند در بخش کشاورزي باشد. البته با توجه به اينکه در ايران کمتر به اين مسئله پرداخته شده است پس مطالعه روي اين موضوع مي تواند بسيار حائز اهميت باشد.
اهميت و ضرورت تحقيق
1. عدم اطلاعات قبلي در زمينه جداسازي و شناسائي باکتري هاي اندوفيت از گياهان داروئي در استان
2. بررسي خاصيت ضد ميکروبي جدايه هاي باکتريايي اندوفيت هاي جدا شده از گياهان در برابر پاتوژن هاي قارچي
3. بررسي افزايش توان رشدي در گياهان حاوي اندوفيت ها در مقابل گياهان فاقد اندوفيت ها و استفاده از آنها به جاي کود هاي شيميايي
اهداف تحقيق :
1. اندوفيت هاي 3 گياه داروئي به نام هاي نعناع فلفلي، مارچوبه و بابونه جداسازي و شناسائي شدند.
2.اثرات ضد قارچي اندوفيت هاي جداشده بررسي شدند.
3.توانائي اندوفيت هاي جدا شده روي افزايش رشد گياه بررسي شد.

فصل اول
کليات
1-1- اندوفيت
1-1-1- مقدمه
حضور و استقرار باکتري هاي غيربيماري زا در بافت هاي گياهي به سال 1926 و به تئوري پروتي4 برمي گردد.
بعدازسال 1940 تاکنون گزارشات زيادي درارتباط با باکتري هاي اندوفيت به عنوان عوامل بيماري زايي خفيف درگياهان وجود دارد، اما تحقيقات اخيرثابت نمودکه اين دسته از باکتري قادرهستند رشد گياه را بهبود بخشيده وسبب افزايش مقاومت عليه بيمارگرهاي گياهي شوند. باکتري هاي اندوفيت دراکثر گونه هاي گياهي حضور دارند.
از نظر تکاملي باکتري هاي اندوفيت حد واسط باکتري هاي ساپروفيت و باکتري هاي بيمارگر گياهي بوده و در واقع ساپروفيتي اند که به سمت بيمارگري تکامل يافته اند و در واقع اندوفيت ها از بيمارگرهاي گياهي تکامل يافته تر بوده و توانسته اند خود را در پناهگاهي حفظ نمايند، بدون آنکه ميزبان خود را از بين ببرنداز مواد موجود در گياه براي رشد و تکثير خوداستفاده مي نمايند(هالمن و همکاران 1997).
اين ميکروارگانيسم هادر قرن نوزدهم شناخته شده اند ولي بررسي قابل توجهي روي آنها صورت نگرفت. اندوفيت ها ميکروارگانيسم هايي اند که حداقل يک مرحله از چرخه ي زندگي خود را درون گياهان سپري مي کنند. تعاريف مختلفي براي اندوفيت وجود دارد:
کادو5 عنوان مي کند که اندوفيت هاي باکتريايي در بافت هاي زنده گياهي ساکن اند، بدون آنکه به گياه صدمه اي بزنند.
کوئيزيل6 عنوان مي کند که اندوفيت ها قادراند همزيستي داخلي با گياه برقرار نموده و يک محيط سودمند اکولوژيکي را به واسطه حضور اندونيت ايجاد کنند که گياه به واسطه ي آن تنش هاي محيطي را تحمل نموده يا سبب بهبودافزايش رشد گياه شوند.
ويلسون7 عنوان مي کند باکتري هاي اندوفيت بافت هاي غير زنده ي گياه را مورد تهاجم قرار داده ولي علائمي از بيماري را در گياه ايجاد نمي کند(هالمن و همکاران 1997).
باکتري هاي اندوفيت باکتري هايي اند با منشا محيط اطراف ريشه (خاک) که حداقل بخشي از چرخه ي زندگي خود را در گياه به سر مي برند و توانسته اند خود را در پناهگاهي حفظ نمايند بدون آنکه به ميزبان خود آسيب بزننداز مواد موجود در گياه براي رشد و تکثير خود استفاده مي کنند و در تعامل باعث افزايش رشد و تحمل تنش هاي محيطي براي گياه مي شوند.(پابلو و همکاران 2008)8.
1-1-2- اکولوژي باکتري هاي اندوفيت
اندوفيت بودن يک مزيت اکولوژيکي است که بعضي از باکتري ها قادراند بافت هاي دروني گياه را کلنيزه نمايند اين در حالي است که تعدادي از باکتري ها قادراند گياه را فقط به صورت اپي فيت کلنيزه نمايند.
محيط داخلي گياه يک محيط حفاظت شده و يکنواختي را براي ميکروارگانيسم ها فراهم مي کند. عواملي مثل درجه حرارت، اشعه ماوراء بنفش و رقابت هاي ميکروبي از جمله عواملي اند که بقاء طولاني مدت باکتري ها را محدود مي سازند. استقرار و بقاء يک جمعيت باکتريايي درون بافت گياه تحت تاثير عوامل قرار مي گيردکه سلامتي گياه را نيزتحت تاثير قرار مي دهند(هالمن و همکاران 1997)9.
تعامل بين گياه واندوفيت مستلزم آن است که هر دو بتوانند موانع فيزيکي و شيميايي را که بر سر راه دارند با موفقيت پشت سر نهند تا اين ارتباط شکل گيرد(پابلو و همکاران 2008).
1-1-3- منشاء باکتري هاي اندوفيت
بيشترين پرسش هايي که در ارتباط با باکتري هاي اندوفيتي مطرح است اين است که منشا باکتري هاي اندوفيتي از کجاست و چگونه وارد گياه مي شوند؟(هالمن و همکاران 1997)
شروع با اين فرض است که اندوفيت ازخاکي که گياه ميزبان در حال رشداست سرچشمه مي گيرد و فاکتورهاي خاک کلنيزه شدن باکتري در گياه را مشخص مي کند(پابلو و همکاران 2008).
در واقع باکتري هاي اپي فيت، فيلوسفر و ريزوسفر به عنوان منبع باکتري هاي اندوفيت ذکر شوند. تبادل جمعيتي بين جمعيت هاي باکتريايي خارج و داخل گياه از طريق روزنه ها صورت مي گيرد. بنابراين باکتري هايي وجود دارندکه قادراند به هر دوصورت اپي فيت و اندوفيت گياه را کلنيزه کنند(هالمن و همکاران 1997)10.
فاکتورهايي نظير ژنوتيپ گياه، مرحله رشد، وضعيت فيزيولوژيکي، نوع بافت گياهي، شرايط محيطي (منظورخاک) وشيوه هاي کشاورزي اغلب تعيين کننده ي کلنيزاسيون اندوفيت ها و جامعه اندوسفري مي باشند. علاوه براين موارد صفات ذاتي باکتريايي نيز در کلنيزاسيون و تنوع اندوفيتي نقش مهمي را بازي مي کند.
به عنوان مثال ديده شده که نسبت باکتري هايي که حرکت سوارمينگ دارند واز داخل ريشه ي گياه گندم جدا شدند پنج برابر بيشتراز تعداد آنها در ريزوسفر خاک بوده و اين نشان مي دهد که باکتري هايي که حرکت سوارمينگ داشتند با حرکت خود از طريق کموتاکسي جذب ريشه شده و موفق به تشکيل ميکروکلني شدند(پابلو و همکاران 2008)11.
در مطالعات ميکروسکوپ الکتروني بذر برنج مشاهده شد که جمعيت پاييني از باکتري هاي اندوفيت در محل هاي حفاظت شده اي در پوشش بذر، پوسته هاي بذري، بافت هاي جنيني حضور دارند، باکتري هاي اندوفيت اين مکان ها را از ميان شکاف هاي ريزي که در پوشش هاي بذر وجود دارد کلنيزه مي کنند.
زمان جوانه زني بذر، باکتري ريشه را کلنيزه نمود و در استيل ريشه بالاترين تمرکز را دارد. در تيمار بذري باباکتري اندوفيت، راديکال هاي ريشه که تازه از پوشش بذري خارج شوند کلنيزه مي شوند. کلنيزه شدن بافت توسط اندوفيت ها، مهاجرت باکتري ها از ميان شکاف هاي تشکيل شده، در اثر جوانه زني بذر شروع شده و وارد اندوسپرم مي شود وبدين صورت در راديکال و ساير قسمت هاي گياه فراگير مي شود(موخاپوداي و همکاران 1996)12.
ريزوسفرخاک منبع اوليه باکتري هاي اندوفيت اند. به عبارتي اکثر باکتري هاي اندوفيت از ريزوسفر منشا گرفته اند و اين ميکروارگانيسم ها از ريزوسفر به ريزوپلان و سپس به اپيدرم و پوست مي آيند.
بنابراين ترکيب جمعيت اندوفيت ها بستگي به ترکيب جمعيتي باکتري هاي مستقر در ريزوسفر گياه دارد(استورز 1995).
استورز13 باکتري هاي اندوفيت غده هاي بذري سيب زميني سالم را شناسائي نمود و نشان داد، گونه هايي که غده هاي سالم را به صورت داخلي کلنيزه مي نمايند از ريزوسفر گياه منشا گرفتند، به عبارتي غالب ترين گونه هاي جدا شده از خاک اطراف ريشه همان گونه هايي بودند که از داخل غده ها جدا شدند(کوادت هالمن و همکاران 1997)14.
1-1- 4- نحوه ي ورود باکتري هاي اندوفيت به درون بافت هاي گياهي
باکتري هاي ريزوسفر ابتدا در اثر شيمي گرايي و الکتروتاکسي به صورت تصادفي به ميزبان نزديک مي شوند.
نحوه ي ورود باکتري هاي اندوفيت به درون بذر از طريق سيستم آوندي، لوله تندشي دانه گرده وشکاف هاي موجود در پوشش بذر صور ت مي گيرد(هالمن و همکاران 1997)15.
به عبارتي ديگر ورود باکتري هاي اندوفيت به درون بافت هاي گياهي از طريق روزنه، عدسک، زخم هاي حاصله از شکسته شدن تريکوم ها، منطقه ي خروج ريشه هاي جانبي و منطقه ي خروج راديکال هاي ريشه صورت مي گيرد(پابلو و همکاران 2008)16.
باکتري هايي که قادراند در گياه به صورت اندوفيت درآيند، ابتدا سطح ريشه را کلنيزه نموده و در نهايت بافت هاي دروني گياه را کلنيزه مي نمايند، به طوري که ابتدا در اثر شيمي گرايي و الکتروتاکسي، به صورت تصادفي به ميزبان نزديک مي شوند. دراين رابطه يو و همکارانش17 اتصال گونه ي آلکاليژنزفکاليس18 را در سلول هاي ريشه ي برنج مطالعه نمودند.
اين باکتري ريزوسفر را کلنيزه نموده و در نهايت تعدادي از سلول هاي آن قادر بودند به سلول هاي ريشه واردشوند. اين باکتري داراي تاژک است که توسط آن به سمت ترشحات ريشه که اسيدآمينه، قند و اسيدهاي ارگانيک بوده حرکت مي نمايند.
روند اتصال در سه مرحله صورت مي گيرد:
1)اتصال(جذب)19 :
اين مرحله به اتصال سلول هاي باکتري به سطح سلول هاي ريشه را گويند. دراين حالت تعامل بين ريشه و باکتري ضعيف است و پروتئين هاي سطحي موجود در ديواره سلولي باکتري در آن نقش دارد.
2)مهار20:
اتصال بسيار قوي سلول هاي باکتري به سطح سلول هاي ريشه را گويند و روي ريشه تثبيت مي شوند. در اين حالت تعامل بين باکتري و ميزبان بسيار قوي مي شود.
3)کلنيزاسيون21:
پراکنش، رشد و تکثير باکتري هاي ثبت شده در لايه ي موسيژل ريشه را گويند. در اين مرحله حتي با تکان دادن شديد هم از سطح ريشه جدا نمي شوند.
مکان هاي موثر در اتصال باکتري به ريشه، محل هاي تخليه ي پروتون در سطح ريشه است که در اين مکان ها ATpas فعاليت مي نمايد.
شيب هاي بيولوژيکي و فيزيکي که نتيجه خروج فعال و غيرفعال مواد غذايي از ريشه مي باشد از مکان هاي موثر در اتصال باکتري ها مي باشد(بتينا 1983)22.
ورود باکتري هاي اندوفيت به درون گياه بيشتر از ميان زخم هايي است که به طور طبيعي در گياه ايجاد شده است براي مثال زخم حاصل از رشد گياه در محل تارهاي کشنده و اتصالات اپيدرمي نمونه اي از راه هاي ورود باکتري هاي اندوفيت مي باشد. باکتري هاي اندوفيت از راه بافت هاي مريستمي ريشه وارد گياه مي شوند.
ريشه هاي ثانويه در محل انشعاب به طور وسيعي کلنيزه مي شوند. در اثر انشعابات ايجاد شده در ريشه ناحيه اندودرمسيي پوست شکاف يافته که منجر به کلنيزه نمودن باکتري در منطقه مذکور مي گردد.
در نهايت باکتري در عرض اندودرم گسترش يافته و به بافت هاي آوندي نفوذ مي کنند. پيچ خوردگي هاي ديواره ي سلولي، تارهاي کشنده ريشه، محل اتصال بين تارهاي کشنده ي ريشه وسلول هاي اپيدرمي ازمحل هاي ورود باکتري هاي اندوفيت به درون بافت هاي گياهي مي باشند(اي گوروس، هالمن و همکاران)23.
در مواردي زخم هاي گياهي توسط بعضي از ميکروارگانيسم ها و عوامل زنده ي خاک مانند قارچ ها، نماتدهاي پارازيت گياهي، حشرات و عواملي مانند نوسانات شديد حرارتي ايجاد مي شود. زخم هاي ايجادشده ضمن اينکه راه را براي نفوذ باکتري هاي اندونيت باز مي نمايند باعث تراوش ترشحات گياهي به بيرون مي شود و منبع غذايي مناسبي را جهت تکثير باکتري ها ايجاد مي نمايد)پابلو و همکاران 2008(24.
در برخي موارد رخنه يا نفوذ باکتري به درون بافت گياهي از طريق فعاليت آنزيمي صورت مي گيرد. آنزيم هايي وجود دارندکه سبب دژنره شدن پيوندهاي پلي ساکاريدي ديواره سلولي مي شوند.
هيورک و همکاران اش25 نشان دادندآنزيم سلولايتيک در باکتري آزادورئوس26 باعث نفوذ فعال باکتري درسلول هاي ريشه گياه مي شود(هورک و همکاران1994)27.
کوادت و همکارانش28 نشان دادند آنزيم سلولاز در انتروباکتر اسپوريا29 و سودوموناس فلوئورنس30 سبب تجزيه ي سلولز مي شود(کودات هالمن و همکاران 1997)31.
بل و همکارانش32 مشاهده نمودند فراواني آنزيم هيدروليتيک در باکتري هاي ريزوسفر ريشه بيشتر از باکتري هاي ساکن درآوندهاي چوبي است.(بل و همکاران)33.
باکتري هاي اندوفيت داراي مکانيزم تنظيمي براي توليد آنزيم هاي دژنره کننده ي ديواره ي سلولي در زمان هاي خاصي مي باشند. اين اطلاعات نشان مي دهد که اين دسته از باکتري ها توليد سلولاز و پکتيناز را فقط براي نفوذ فعال درون بافت گياه توليد مي کنند. به عبارتي اين آنزيم فقط در زمان شروع اولين مرحله تهاجم باکتري صورت گرفته و بعداز قرار گرفتن باکتري در درون بافت گياه متوقف مي شود.
1-1-5- حرکت باکتري هاي اندوفيت در بافت هاي گياهي
اندوفيت هاي گياهي به دوصورت در گياه کلنيزه مي شوند:
1) تنها بافت را کلنيزه مي کنند و در واقع محدود به بافت هاي گياهي مي شوند.
2) کلنيزه نمودن سيستميک و فراگير گياه. دراين نوع کلنيزاسيون باکتري از ميان آوندهاي مسيرهاي درون سلولي و بين سلولي و آپوپلاستي عبور مي کند و بستگي به گونه ي باکتري دارد.
کوادت و همکارانش34 مشاهده نمودند زماني که بذر پنبه را با سودوموناس فلوئورنس35 تلقيح مي کنند اين باکتري بافت آوندي را کلنيزه نمي کند و وارد برگ و ساقه نمي شود. ولي زمانيکه بذر پنبه را با انتروباکتراسپوريا36 تلقيح مي کند اين باکتري وارد ساقه، دمبرگ و مريستم بالايي گياه مي شود.
در اينجا چند فرضيه مطرح مي شود:
فرضيه اول: محدوديت در گسترش سيستميک باکتري سودوموناس فلوئورنسس به علت شناسائي باکتري توسط ميزبان است که منجربه واکنشي فعال دفاعي گياه مي شود.
فرضيه دوم: الگوهاي افتراقي جهت کلنيزه نمودن بافت هاي داخلي گياه توسط اندوفيت ها وجود دارد. به طوري که ممکن است بعضي از اندوفيت ها اختصاصا پوست را کلنيزه نمايند و بعضي ديگر از کلنيزه کنندگان سيستميک گياه باشند(بل و همکاران1995)37.
1-1-6 – محل استقرار باکتري هاي اندوفيت
به طور کلي باکتري هاي اندوفيت فضاي بين سلولي را کلنيزه مي کنند ولي تعداد محدودي از باکتري ها قادر به کلنيزه نمودن داخل سلولي مي باشند. باکتري azoarcus.sp يکي از اندوفيت هاي تثبيت کننده ي ازت است که قادر است هم داخل سلول وهم در فضاي بين سلولي تکثير يابد. بدين صورت که پس از تکثيرنمودن در فضاي بين سلولي واردسلول هاي دايره محيطيه شده و سپس وارد سلول هاي پارانشيم مي شود.
در ارتباط با کلنيزه نمودن بافت هاي آوندي توسط باکتري ها اين سوال مطرح است که آيا بافت آوندي به صورت کانال انتقال براي حرکت اندوفيت ها عمل مي کند؟ يا اينکه باکتري درون سيستم آوندي تکثير مي شود. در صورتيکه تکثير باکتري مطرح باشد مي بايست جمعيت بالايي از باکتري ها در درون آوندهاي گياهي باعث بسته شدن سيستم آوندي شده و سبب ايجاد بيماري در گياه شوند. با توجه به اينکه جمعيت باکتري هاي اندوفيت درون سيستم آوندي به نسبت پايين تراست، بنابر اين کلنيزه نمودن کمتر بافت آوندي توسط اندوفيت هاي مفيد باعث مي شود تا فضاي کمتري از آوندهااشغال شود که اين يک خصوصيت مهم براي اندوفيت ها و يک عامل اصلي در تمايز اندوفيت هاي مفيد از بيمارگرهاي گياهي مي باشد(کودات هالمن و همکاران)38.
چن و همکارانش39 ثابت نمودند که اندوفيت ها با تکثير در بافت گياه تراکم جمعيتي خود را به سطح معيني مي رسانند و آن را درسطح معيني نگاه مي دارند. نتايج بدست آمده نشان داد که تغييرات جمعيتي اندوفيت ها در گياه به سن گياه و فاکتورهاي گياهي بستگي دارد و باافزايش سن گياه ميزان تراکم جمعيتي آنها در بافت گياهي کاهش مي يابد.
باکتري هاي گياهي اندوفيت براي رشد و استقرار در بافت گياهي به مواد غذايي نياز دارند و از مواد موجود در فضاي بين سلولي استفاده نموده و مي توانند از مواد ديواره ي سلولي به عنوان منبع غذايي استفاده کنند)هالمن و همکاران1997)40. کني و هوانگ41 نشان دادند در فضاهاي بين سلولي پتاسيم، کلسيم و مقادير کمي گوگرد، فسفر و کلر وجود دارد که مورد استفاده اندوفيت ها قرار مي گيرد. از آن جائيکه غلظت يو ن هاي معدني در فضاي بين سلولي متغير مي باشد لذا اين موضوع مي تواند براي پراکنش ناهمگن اندوفيت ها در بافت هاي گياهي توجيه مناسبي باشد)چن و همکاران1995).
1-1-2 تراکم جمعيتي باکتري هاي اندوفيت
جمعيت هاي باکتري هاي اندوفيت موجود در گياه همواره در حال تغيير مي باشد و از آن جائيکه باکتري ها در بافت هاي گياهي پراکنش ناهمگن دارند برآورد درستي از جمعيت اندوفيت ها صورت نگرفته است. تفاوت هائي نيز در فراواني جنس هاي مختلف باکتري ها در بافت هاي مختلف گياهي وجود دارد. عموما تنوع گونه هاي باکتريايي در ريشه بيشتر از ساقه است.براي مثال چهارده گروه باکتريايي در ريشه ي پنبه شناسائي شدند که در ساقه وجود نداشتند بيشترين آنها اگروباکتريوم تيومفاشنس42، بورخولدرياسولاناسروم43 و سراشيا44 بودند و فقط چند گونه باسيلوس از ساقه جدا شدند(بتينا.و1983)45.
اندوفيت ها به سه صورت در گياه ظاهر مي شوند:
گاهي اوقات به آنها اندوفيت هاي گذرا مي گويندکه اغلب محدود به بافت قشر ريشه اند و در برخي موارد به صورت فرصت طلب اند که اين نوع ابتدا در ريزوسفر کلنيزه مي شوند و سپس به داخل بافت مي روند و در حالت سوم به صورت اندوفيت کامل اند)پابلو و همکاران2008).46
از لحاظ تراکم جمعيتي ريشه بالاترين جمعيت باکتريايي را دارد و جمعيت باکتريايي در ساقه پايين تر از ريشه ها بوده و در دمبرگ جمعيت آنها به پايين ترين ميزان مي رسد(لامب و همکاران1996)47.
تغيير و تنوع ساختار جمعيتي اندوفيت ها در بافت هاي گياهي ارتباط زيادي به فاکتورهاي زنده و غير زنده دارد که با هم در تعامل مي باشند.
1-1-7-1- فاکتورهاي زنده
1-1-7-1-1- ميکروارگانيسم هاي همراه باگياه
ميکروارگانيسم هاي همراه با گياه شامل باکتري ها و قارچ ها ويروس ها و نماتد ها مي باشد.
1-1-7-1-1-1- باکتري ها و قارچ ها
باکتري هاي اندوفيت با باکتري ها وقارچ هاي کلنيزه کننده بافت هاي گياهي در تعادل مي باشند. فضا و موادغذايي فراهم شده توسط گياه از عوامل محدود کننده براي اندوفيت ها و ديگر ارگانيسم ها مي باشد. تعاملاتي بين ميکروارگانيسم ها وجود دارد که جمعيت اندوفيت ها را تحت تاثير قرارمي دهداين تعاملات شامل آنتي بيوز، محدوديت مکان هاي اکولوژيکي و همزيستي مي باشند.
براي مثال کوادت و همکارانش درآزمايشي نشان دادند زماني که در باکتري اندوفيت انتروباکتر اسپوريا و باسيلوس مارسسنس48 با هم تيمار بذري بکار برده شوند، کاهش اندازه جمعيتي هر دواندوفيت در مقايسه با زماني که هر کدام ازاندوفيت ها به تنهايي بکار برده شوند. در ريشه هاي گياه مشاهده شده است . در اين مورد کاهش اندازه جمعيت، به خاطر رقابت براي منابع محدود غذايي و فضاي فيزيکي محدود درون بافت گياه مي باشد.
1-1-7-1-1-2- ويروس ها
تعامل اندوفيت و ويروس ها بسيار جزئي است که احتمالا ًبه خاطر زيستگاه متفاوتي است که اين دو گروه دارند. معمولا ًباکتري ها فضاهاي بين سلولي ريشه ها و قسمت هاي پاييني گياه را کلنيزه مي نمايند در صورتيکه ويروس ها درون سلولي بوده و قسمت هاي هوايي گياه را مورد تهاجم قرار مي دهند ولي به طور کلي ويروس وباکتري وابسته به متابولسيم فعال گياه بوده و براي دريافت انرژي توليد شده توسط گياه باهم رقابت مي کنند(هالمن و همکاران1997)49.
1-1-7-1-1-3- نماتدها
وجود نماتدهاي پارازيت گياهي نيز باعث افزايش جمعيت باکتري هاي درون گياه مي شود، زخم ايجاد شده توسط نماتد راه را براي ورود باکتري ها فراهم مي سازد و نشت مواد غذايي باعث به وجود آمدن جمعيت بالايي از باکتري ها شده و باعث تقويت کلنيزه کنندگاني که منشاءآنها ريزوسفر مي باشند مي شود(هالمن و همکاران1997).
1-1-7-1-2- ژنوتيپ گياه
استفاده وسيع ازارقام مقاوم عليه پاتوژن هاي باکتريايي اين سوال را مطرح مي کندکه آيا ژنوتيپ گياه جمعيت باکتري هاي اندوفيت را تحت تاثير قرار مي دهد؟
صفات ويژه اي در گياه شناخته شده که قادرند جمعيت هاي ميکروبي ريزوسفر و اندوفيت را تغيير دهند به عنوان مثال تغييرات فيزيولوژي گياه مي تواند باعث افزايش جمعيت باکتري هاي اندوفيت شود. گياه بايد خصوصيات فنوتيپي مشخصي جهت ورودباکتري ها به درون ريشه داشته باشد. لذا ارقام زراعي اصلاح شده ممکن است داراي مورفولوژي و يا ترکيب شيميايي خاصي باشند که توانايي باکتري هاي ريزوسفر را براي کلنيزه نمودن درون گياه تحت تاثير قرار دهند.
گونه هايي که ريزوسفر را کلنيزه مي کنند و بعدازآن بافت هاي دروني گياه را کلنيزه نمايند باعث تغييراتي در فيزيولوژي گياه مي شوند(هالمن و همکاران1997).
لذا نوع گياه مي تواند به عنوان يکي از عوامل اصلي تاثير گذار در ساختار جمعيتي باکتري ها باشد وازآن جائيکه اندوفيت ها به موادغذايي فراهم شده بوسيله ي گياه وابسته اند هر گونه وپارامتري که وضعيت تغذيه اي گياه را تحت تاثير قرار دهد قادر خواهد بود جمعيت باکتري هاي اندوفيت را نيز تحت تاثير قرار دهد.
بنابراين مقاومت گياه در مقابل بيمارگرضمن اينکه به ژنتيک گياه وابسته است مي تواندبه علت مقاومت القا شده در گياه بواسطه تغيير در جمعيت اندوفيتي باشد که با مقاومت گياهي همراه است(سيسيليوانا و همکاران1998)50
بيرا عنوان مي کند که ممکن است مقاومت گياه به بيمارگر تنها به خاطر سيستم ژنتيکي گياه نباشد بلکه احتمال دارد مقاومت ايجاد شده در گياه به خاطر تغيير در جمعيت اندوفيتي گياه باشد که يک مقاومت چند جانبه را در گياه ايجاد نموده است(برد1982)51.
1-1-7-2- فاکتورهاي غيرزنده
بافت دروني گياه، محيط حفاظت شده اي رابراي باکتري هاي اندوفيت فراهم مي کند. عواملي از قبيل درجه حرارت شرايط خاک واشعه ي ماوراي بنفش به صورت مستقيم روي گياه ميزبان و به صورت غير مستقيم روي باکتري هاي اندوفيت اثر مي گذارند. فاکتورهاي فيزيکي و شيميايي خاک مانند درجه اسيديته، شوري و بافت خاک جمعيت اندوفيت ها را با تغيير در جمعيت باکتري ها ي ريزوسفري به صورت غير مستقيم تحت تاثير قرار مي دهد(کوادت هالمن و کلوپر)52.
ماهاني نشان داد که کلنيزه شدن ريشه لوبيا با باکتري در خاک شني در مقايسه باخاکي که شن کمتري دارد بيشتر بوده است واين به خاطر زخم هاي ايجاد شده به هنگام رشد ريشه در ميان کريستال هاي ريز شني مي باشد(ماهافي و همکاران1997)53.
1-1-8- اثرات مفيد باکتري هاي اندوفيت گياهي
1-1-8-1- افزايش رشد گياه
باکتري هاي اندوفيت سبب افزايش رشد محصولات مي شوند.استورز54 نقش اندوفيت هاي باکتريايي شبدر وسيب زميني را در افزايش رشد سيب زميني آزمايش نمود. در اين مطالعه مشخص شد 21 درصد از جدايه ها باعث افزايش رشد گياه مي شوند. اين جدايه ها به ميزان 63 درصد باعث افزايش ارتفاع اندام هاي هوايي گياه و به ميزان 66 درصد باعث افزايش وزن اندام هاي هوايي و به ميزان 55 درصد باعث افزايش وزن ريشه ها شدند. 24 درصد از جدايه ها نيز باعث کاهش رشد و 56 درصد نيز اثري روي رشد گياه نداشتند.
در آزمايش ديگري زماني که دو جدايه اندوفيت هابه نام کورتوباکتريوم سيتروم55 و ريزوبيوم لگومينوساروم56 همزمان روي شبدر تلقيح شدند باعث افزايش رشد گياه شده و هنگامي که هر کدام به تنهايي تلقيح شوند باعث کم شدن رشد شبدر شده بودند اين موارد طبيعت رقابتي بودن اندوفيت ها را نشان مي دهد و زماني که در اثر اين رقابت رشد گياه افزايش مي يابد، اثرات آلوپاتيک سودمند اندوفيت هاي باکتريايي توجيه مي شود.
به عبارتي ديگر در اثر رقابت اندوفيت هاي باکتريايي در گياه و اثرات بيوشيميايي آنها بر يکديگر، بيومولکول هايي ازمحيط شان آزاد شده که سبب افزايش رشد گياه مي شود(استورز و همکاران1998).
گاهي افزايش رشد گياه بخاطر افزايش مواد معدني و بهبود روابط آبي در گياه مي باشد که با کلنيزه شدن ريشه هاي گياه توسط اندوفيت هاي باکتريايي همراه است.
(استورز و همکاران1998).
تعدادي از اندوفيت ها با توليد هورمون يا تنظيم کننده هاي رشد مانند اتيلن، اکسين، سيتوکينين و جيبرلين باعث افزايش رشد گياه مي شوند. از آنجائي که اين تنظيم کننده ها در غلظت هاي پايين باعث افزايش رشد گياه مي شوند حتي مقادير کلي از افزايش غلظت هورمون مي تواند اثرات مخربي را روي رشد يا مورفولوژي گياه ايجاد نمايد.
براي مثال توليد هورمون اندول استيک اسيد در باکتري هايي که اثرات مخربي روي گياه دارند هفت برابر بيشتر از باکتري هايي است که اثرات مفيدي روي رشد گياه دارند لذا باافزايش توليد هورمون در اين دسته ازباکتري هاي مضر، اثرات نامطلوبي روي رشد و مورفولوژي گياه خواهند داشت)لوپر و همکاران1986)57.
باکتري هاي اندوفيت قادر به تنظيم سطح اتيلن در گياهان هستند. فيتوهورمون اتيلن نقش محوري در متابوليسم سلول گياهي دارد.
Acc دآميناز از سيتوپلاسم باکتري دفع مي شود و Acc را به آمونياک و آلفاکتوبوتيرات مي شکند و در نتيجه باعث افزايش رشد گياهي در شرايط استرس محيطي مي شود که ميتواند مثبت يا منفي باشد. اندوفيت ها از دو طريق در تنظيم Accسطح اتيلن نقش دارند: يا از طريق



قیمت: تومان


پاسخ دهید