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

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید