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

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید