Nostoc ارزیابی پتانسیل سیانو باکتر (جلبک سبز- آبی) ... در شرایط خارج sp. FS77
68
63-39 / صفحات: 3636، زمستان 63 سال نهم، شماره ، نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
Nostoc ) ارزیابی پتانسیل سیانو باکتر (جلبک سبز- آبی در شرایط خارج sp. FS77 آزمایشگاه با رویکرد شناخت کاربردها در بیوتکنولوژی کشاورزی
2، شادمان شکروی1*بهجت ایمانی دانشجوی کارشناسیارشد، گروه زیستشناسی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گرگان، گرگان 1 دانشیار گروه زیستشناسی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گرگان، گرگان 2
9 /11/7تاریخ دریافت: 9 /5/21 تاریخ پذیرش: 2 3
چکیده Nostoc هدف پژوهش مطالعه بقاء، رشد و خوگیری جلبک سبز آبی جمع آوری شده از استان گلستان sp.FS77 بصورت تلقیح ریز جلبک در شرایط طبیعی خارج آزمایشگاه بود. پس از جداسازی و تلخیص، نمونه در محیط BG0 کشت مایع درجه سانتی گراد و 22 میکرومول کوانتا برمترمربع در ثانیه، دمای 2 - تحت شدت نور 11 ظرف پلی اتیلن با ابعاد 9 روشنایی سفید مداوم و عدم تلقیح دی اکسید کربن قرار گرفت .سپس نمونه به سانتی متر در ردیفی از گودالهای حفر شده درزمین منتقل گردید .تلقیح یک لیتر در هر ظرف محیط 23×03 کشت با مقدار مساوی سوسپانسیون جلبکی انجام شد. پاسخهای اکوفیزیولوژیک و فیزیولوژیک براساس روشهای رایج جلبک شناسی حاکی از رفتارهای متفاوت نمونه در محیط طبیعی بود. بررسی منحنی رشد نشان داد که نمونه در نخستین روزهای پس از تلقیح فاقد فاز منفی رشد و تأخیری است. این مسئله در مورد فعالیتهای فیزیولوژیک نمونه نیز صدق میکند. سیستم فتوسنتزی شامل رنگیزههای فیکوبیلی پروتئینی از جمله آلوفیکوسیانین، فیکوسیانین، فیکواریترین و رنگیزههای کلروفیلی در طی دو هفته دارای افزایش معنیدار بود . میزان برون ریزش آمونیوم با پیشرفت زمان و افزایش زیست توده شدت یافت .نتایج حاصل در تطابق با دیگر نشان داد که نمونه حاضر کاندید مناسبی برای اهداف آینده ، رفتارهای این سیانوباکتری در محیط طبیعی اصلاحگر خاک و اکوسیستم میباشد. ، بیوتکنولوژی کشاورزی ازجمله کود زیستی
واژه های
کلیدی: سیانوباکتری، کشت خارج آزمایشگاه، گلستان، نوستوک ،رشد ، بیوتکنولوژی، خوگیری
1مقدمه استتتان گلستتتان از قطبهتتای مهتتم کشتتاورزی و دامپروری کشتور محستو میشتود بته همتین دلیتل دارای گونههای خاص از جانداران متفاوت استت. بتا توجه به اینکه جلبکهای سبز- آبی (ستیانوباکتریها) دارای ابعاد کاربردی جهت استفاده در زیست فنتاوری بته، کشاورزی میباشتند متأستفانه اطلاعتات موجتود
imani.behjat@gmail.com *نویسنده مسئول:
خصتتتتتوص در اکوفیزیولتتتتتوژی وفیزیولتتتتتوژی ستتیانوباکتریهای شتتالیزارها و زمینهتتای کشتتاورزی انتتدک استتت و اغلتتب ستتیانوباکتریهای استتتان و کاربردهای آنها ناشناختهانتد (شتکروی و همکتاران، ). ستیانو باکتریهتا متعلتق بته شتاخه ستیانوفیتا 1021 میباشند. در پژوهشهای اخیر بته جلبکهتای ختاک زی توجه زیادی شده است از جملته ستیانوباکترها در مزارع برنج که در حفظ حاصلخیزی متزارع از طریتق
63-39 / صفحات: 3636، زمستان 63 سال نهم، شماره ، نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
68
Jeong ( تثبیت نیتروژن حائظ اهمیتت هستتند -Dong, .) بتتا توجتته بتته تتتوان بتتالقوه ستتیانوباکتریهای 2006 اهمیتت ایتن ، هتروسیستدار در تثبیت ازت اتمسفری موجودات در تأمین ازت مزارع کشتاورزی و افتزایش محصولات از جمله غتلات کته غت ای اصتلی متردم .) استفاده از Fogg, 1973( آشکار میشود ،جهان است ستتیانوباکتریها بتتته عنتتتوان کودهتتتای بیولوژیتتتک، ضتمن افتزایش کتارایی حاصتل از افتتزودن کودهتتا بته متزارع از ضررهای ناشی از کودهای شیمیایی نیتز ) در یک مطالعه 1091( میکاهد. امیرلطیفی و همکاران p سیانوباکتری نوستوک را در محیطهایی با متفاوت H تلقیح دادند و ظرف روزهای اول فاز تصاعدی رشتد را مشاهده نمودند و نتیجه گرفتنتد کته نمونته از نظتر ستتازگاری تتتوان بتتالایی دارد و متتیتوانتتد در شتترایط های افراطی نیز بقاء و رشتد داشتته باشتتد .ولتتی pH p شترایط قلیتایی بیش ترین نرخ رشتد را بته آنهتا H نشان داد .این توانمندیها تحت تأثیر عوامتل محیطتی هستند که هتر ستیانوباکتری در مزارع با آن رو بته رو است و این نتایج بتا دستت یافتتههای متا در شترایط خارج آزمایشگاه مطابقت دارد. طبق بررسی عباستی و ) در مجمتتتوع انعطتتتاف پتتت یری 1091(همکتتتاران مورفولوژیتتک ایتتن ستتیانوباکتری نشتتان از توانمنتتدی بالای آن به عنوان کاندیدای کود زیستتی در زمینته ی علوم زیست فناوری دارد. امروزه بتیش تتر جنبتههای کتتاربردی ستتیانوباکتریها بعنتتوان کتتود بیولوژیتتک و تهویتته کننتتده و اصتتلاحگر ختتاک و ،تثبیتتت نیتتتروژن ابتتدا ، موضوع تحقیق است. به این منظتور ،اکوسیستم باید توان رشد و بقتاء و ختوگیری ستیانوباکتریها در Jeong ( محتیط طبیعتی بررستی شتود -Dong, 2006 .) تحقیقات نشان میدهد که تثبیتت نیتتروژن حاصتل از ستتیانوباکتریها پتتس از رشتتد و تجزیتته ستتلولها در دسترس گیاه قرار میگیرد و باعث افتزایش محصتول
کتود زنتده ، به همین دلیل به سیانوباکتر یها ، میشود .)Hedge, 1988( نیز گفته میشود ستتیانوباکترها عتتلاوه بتتر بتترون ریتتزش ترکیبتتات نیتروژنه و تثبیت ازت، قادرند ترکیبات متعدد ازجمله ، اکستتینها و B12 ویتتتامین ،هورمتتونی، آنتتتی بیوتیتتک اسیدآسکوربیک را برون ریزش نمایند که ممکن است این مواد ستهمی در رشتد محصتولات کشتتتاورزی Hashem, ( داشته باشند .) با توجه به مشتاهدات 1998 ) آمونیتتوم نتته تنهتتا ستتبب 1091(عباستتی و همکتتاران کتتاهش انتتدازه و تحلیتتل رفتتتن ستتلولهای رویشتتی نمیشود، بلکه بر ابعاد آنها می افزاید. رشد و تثبیتت سیانوباکتریها در محلی معین به شتدت تحتت تتأثیر Desikachary ( عوامتتل فیزیکتتی و شتتیمیایی استتت , .)هتدف از ایتتن پتژوهش بررستتی بقتاء، رشتتد، 1959 خوگتتتتیری و ستتتنجش پاستتتخهای فیزیولوژیتتتک و Nostoc اکوفیزیولوژیتتک سیانوباکتتتتتریوم sp. FS77 جمعآوری شتده از استتان گلستتان بترای اولتین بتار بصورت تلقیح ریز جلبتک در شترایط محتیط طبیعتی خارج آزمایشگاه بته منظتور شناستایی توانمنتدیهای نمونه در زمینه بیوتکنولوژی کشاورزی بود.
مواد و روشها نمونتتههای ختتاک از استتتان گلستتتان جمتتعآوری شدند. کشتت نمونتههای ختاک مطتابق روش کشتت سیانوباکتریهای خاکزی انجام گرفت. پس از تشتکیل کلنی، جدا ستازی و کشتتهای بعتدی، ستیانوباکتری Kaushik, ( بهصورت خالص تهیه گردید Nostoc sp. و John ). شناستتایی مقتتدماتی بتتا استتتفاده از 1987 Desikachary)؛ 1902( Geitler)؛ 1921( همکتتتتاران (1999،) Anagnostidis and )؛ 1992( Prescott )انجام گرفت. کشت در محیط مایع 1993( Komarek میکرومتول کوانتتا بتر 2 و در شرایط نوری BG0-11 مترمربع بر ثانیه (که توستط لامتف فلورستانت تتأمین
Nostoc ارزیابی پتانسیل سیانو باکتر (جلبک سبز- آبی) ... در شرایط خارج sp. FS77
66
pH 1/2 درجته ستانتیگتراد و 22 میگشت)، دمتای = ). بررستتیهای Soltani et al., 2010( انجتتام گرفتتت 29 فیزیولوژیتتک در ارلنهتتای بتتا حجتتم میلیلیتتتر 3 میلیلیتر سوسپانسیون انجام شد. کشتها 133محتوی ساعت هم زده شده و ستپس بته روشتنایی 1 بهمدت 12 منتقل گردیدنتد. پتیش از تلقتیح نمونته، بتهمتدت ساعت جهت ایجاد سازگاری وارد محیط کشت متایع BG0 شد. نمونته ستیانوباکتریوم در محتیط متایع -11 مورد بررسی قرار گرفت که فاز رشد نمونته ترستیم و 9 وضعیت رنگیزهای بررسی گردید. ستپس نمونته بته سانتیمتر در مجتاورت 03×23 ظرف پلیاتیلن با ابعاد هم در گودالهتای حفتر شتده در مزرعته کشتاورزی (شبیه سازی کشت حوضچهای) منتقل گردیتد. تلقتیح به صورت یک لیتر در هر ظرف محیط کشت به همراه مقدار مساوی سوسپانسیون جلبکی انجام شد. بهمنظور سنجشها هنگامی که جلبک در فاز رشد قرار داشتت . در دو مرحلته بررستی انجتام شتد، نخستت از نمونته 1-9داخل آزمایشگاه و دوم از نمونه شترایط طبیعتی، ها با اسپکتروفتومتر در OD میلیلیتر از آن را برداشته و Suda et al., ( طول موجهای مختلف بررستی شتدند ). رشتتد بتتا انتتدازهگیتتری وزن خشتتک بتته 2002 Legnes روش )سنجیده شد .بترای 1921( و همکاران انتتتتدازه گیتتتتری محتتتتتوای کلروفیتتتتل از روش اسپکتروفتومتری استفاده گردید بدین منظتور ستلولها ستاعت در دمتای 21 با استفاده از متانول خالص برای ستوپرناتانت OD استخراج شد و ، درجه سانتیگراد 1 نتتانومتر ستتنجیده شتتد 999بتتا استتپکتروفتومتر در (Marker, 1972). به سوسپانسیون جلبکتی ، بهمنظور سنجش قند کل ساعت انکوباستیون در 21تولوئن اضافه شد و پس از درصتتتد و 23 درجتتته ستتتانتیگراد فنتتتل 1دمتتتای
اسیدسولفوریک خالص بهصورت قطرهای افزوده شتد دقیقته در دمتای اتتاق ورتکتس انجتام 03 و بهمتدت گرفت و در نهایت کدورت سنجی عصتاره استتخراج نتانومتر ستنجیده شتد 129 شده با استپکتروفتومتر در .)بتترای انتتدازهگیتتری 1021 ، (شتتکروی و همکتتاران ابتدا سلولها با کمتک گلیسترول ، فیکوبیلی پروتئینها تحت شوک اسمزی قترار گرفتت، ستپس بتا افتزودن استتتات ستتدیم جتت فیکتتوبیلی پروتئینهتتا بتتا و 919 ،992 اسپکتروفتومتردر طول موجهای مختلتف Wyman and ( خوانتتتده و ستتتنجیده شتتتد992 .) سنجش میزان پروتئین به روش شتکروی Fay,1986 ) انجام گرفت، بدین صورت که بتا 1021و همکاران ( ، و ستتانتریفیوژ Lowery splutionاستتفاده از محلتتول دقیقه استتراحت 23 سلولها هموژنیزه شدند و بعد از در اتاق تاریک محلول فولین افتزوده شتد. در نهایتت دقیقه انکوباستیون ستوپرناتانت حاصتل بتا 03پس از نانومتر سنجیده شد.193 اسپکتروفتومتر در طول موج میانگین و انحراف معیار حداقل سه تکترار انجتام ، همبستتگی ، شد. تحلیلهای آماری چند مؤلفه اصتلی عاملی با استفاده از نرمافزارهتای 2آنالیزهای واریانس SPSS Ver18، Excel . انجام گردید 2007
نتایج دقت در جدول زمان مضاعف شدن و ثابت ویتژه رشد نشتان میدهتد کته ستیانوباکتریوم دارای زمتان تضاعف بیشتر و نترخ رشتد کمتتر در کشتت داختل آزمایشگاه و حالت بالعکس در محیط طبیعی میباشد. نتایج حاکی از آن است که سازگاری نمونه در شرایط .)1 طبیعی بیشتر است (جدول
63-39 / صفحات: 3636، زمستان 63 سال نهم، شماره ، نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
68
Nostoc :مقایسه مقدار نرخ رشد و زمان تضاعف سیانوباکتری 1جدول sp. FS 77 . )µ ) ثابت ویژه رشد ( G شرایط زمان تضاعف ( 3/290 2/109 کشت داخل آزمایشگاه 1/112 کشت خارج آزمایشگاه 09/3
ملاحظه در منحنیهای رشد نشان میدهد که آهنگ رشد تصاعدی خود را تا انتهای ،سیانوباکتری روزدوازدهم پس از تلقیح حفظ مینمایند. مقایسه
منحنی مربوط به نمونه کشت شده در داخل و خارج آزمایشگاه میباشد که نتایج نشان از آن داشته که در .)1 شرایط طبیعی نمونه رشد بیشتری دارد (شکل
Nostoc :مقایسه منحنی رشد سیانوباکتری 1 شکل . در شرایط داخل و خارج آزمایشگاه sp. FS 77
مقدار برون ریزش آمونیوم در ،طبق مشاهدات شرایط طبیعی در روز دوازدهم پس از تلقیح افزایش چشمگیری داشته و در مقایسه با همبستگی رشد به علت اینکه ، نمونه هماهنگی معنی دار وجود دارد
در روز دوازدهم میزان توده زنده نیز بالا رفته و پس از آن کاهش مییابد میتوان اظهار کرد که انتقال نمونه به شرایط طبیعی، سبب تحریک برون ریزش .)2 آمونیوم میگردد (شکل
Nostoc :مقایسه همبستگی رشد با برون ریزش آمونیوم سیانوباکتری 2 شکل sp. FS 77 در شرایط داخل و خارج آزمایشگاه
Nostoc ارزیابی پتانسیل سیانو باکتر (جلبک سبز- آبی) ... در شرایط خارج sp. FS77
89
بررسی رنگیزهای نمونه از دو شرایط محیط داختل و خارج آزمایشگاه انجام گرفت. نتتایج نشتان دهنتده روند افزایشی کلروفیل تا روز دوازدهم پس از تلقتیح میباشد که میتزان تولیتد کلروفیتل در محتیط طبیعتی .)0 بستتیار بیشتتتر از داختتل آزمایشتتگاه استتت (شتتکل همچنتتین بیشتتترین میتتزان رنگیزههتتای فیکتتو بیلتتی
پروتئینی مربوط به آلوفیکوسیتانین در شرایط محیتتط .) چنانچه مشتاهده 1 خارج آزمایشگاه میباشد (شکل میشود روند افزایش رنگیزههتای نمونته تمامتاً دارای ثبات میباشد و این مورد نشاندهنده توانمندی نمونته در سازگاری و خوگیری با شرایط متفاوت است.
Nostoc :هیستوگرام مقایسه رنگیزه ی کلروفیلی سیانوباکتری 3 شکل در شرایط داخل و خارج آزمایشگاه sp. FS 77
µg/mg.dw
: هیستوگرام مقایسه رنگیزههای فیکوبیلی پروتئینی سیانوباکتریوم 4شکل در شرایط داخل و خارج آزمایشگاه Nostoc sp. FS 77
طبق بررسی پتیش رو تولیتد قنتتد و پتروتئین در در ،نمونه علاوه بر رونتد افزایشتی در هتر دو محتیط محیط خارج آزمایشگاه اختلاف معنیداری نستبت بته
داختتل آزمایشتتگاه دارد کتته نشتتاندهنتتده ختتوگیری و توانمندی بالای نمونته در برابتر استترسهای طبیعتت .)9؛ شکل 9 میباشد (شکل
63-39 / صفحات: 3636، زمستان 63 سال نهم، شماره ، نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
89
Nostoc :هیستوگرام مقایسه مقدار قند کل سیانوباکتری 5 شکل sp. FS 77
در شرایط داخل و خارج آزمایشگاه
Nostoc :هیستوگرام مقایسه مقدار پروتئین کل سیانوباکتری 6 شکل در شرایط داخل و خارج آزمایشگاه sp. FS 77
بحث تاکنون کلیه بررسیهایی که در رابطه با فیزیولوژی و اکوفیزیولوژی جلبکهتا و ستیانوباکتریهای استتان در شترایط آزمایشتگاهی بتوده ، گلستان انجتام گرفتته است .آنچه این بررسی را مجزا میستازد، وارد کتردن نمونهها در محیط طبیعی و بررستی رشتد و مقتداری بیوشتتیمیایی و فیزیولتتوژی متتیباشتتد .در بررستتیهای مشابه چنین بررسیهایی ،)1021( شکروی و همکاران بر روی نمونههایی از سیانوباکتریهای استیلاتوریال و نوستوکال انجام گرفته است .منتهتی از شترایط کنتترل شتتده در زیستتتگاههای بیرونتتی استتتفاده شتتده استتت . نمونهها با محفظههای شیشهای از محیط جتدا شتده و
دما و رطوبت و دیگتر عوامتل تحتت کنتترل بتود .از سوی دیگر نمونهها در تهران ارزیابی گردیدهاند و نته استان گلستان .به علت عدم سابقه در راستای بررستی حاضر که نکته مجزا کننده این پژوهش نیز همین امتر فقط امکان مقایسته بتا نتتایج شترایط داختل ، میباشد که از قرار زیتر ، آزمایشگاه خود و دیگران وجود دارد است :دقت در منحنیهای رشد سیانوباکتری نوستتوک نشتتان داد کتته بتته ستترعت وارد فتتاز تصتتاعدی رشتتد میشود و نرخ رشد ویتژه در محتیط طبیعتی بتهطتور نسبی بالاتر از محیط داخل آزمایشگاه میباشد (جدول ) که ناشی از سازگاری و خوگیری نمونه بتا شترایط 1 طبیعی میباشد .این یافتهها با یافتتههای آزمایشتگاهی
Nostoc ارزیابی پتانسیل سیانو باکتر (جلبک سبز- آبی) ... در شرایط خارج sp. FS77
89
در،)1093( ) و امیرلطیفتتی 1091( امیرلطیفتتی،ختتود تناقض است زیرا نمونه در داخل آزمایشگاه وارد فتاز تأخیری و اندکی فاز منفی رشد میشود که این تفاوت رفتار نشاندهنده کارایی بیشتر و پاسخ ستریعتر نمونته در محتتیط طبیعتتی متتیباشتتد. از دیتتد بیوتکنولتتوژی کشاورزی البته عدم فاز منفی رشد و آغتاز فتاز رشتد تصاعدی بعد از تلقیح به محیط طبیعی مزیت بزرگتی است کته کتارایی نمونته را بتهعنتوان کتود زیستتی و Anand et al., ( اصلاحگر خاک موجه نشان متیدهتد .) نمونهای که از روزهای نخست بعتد از تلقتیح 1990 بتواند خود را با شرایط جدید سازگار کنتد، در رابطته با ترکیبات دیواره ساز و تولید مثلهای بعتدی جهتت Stal, ( ورود به فاز تصاعدی مشکلی نخواهتد داشتت .) ایتتن متتورد از نظتتر کتتاربردی مثبتتت ارزیتتابی 1995 میگردد .مقدار برون ریزش ترکیبات نیتروژنه از جمله آمونیوم در شترایط طبیعتی در روز دوازدهتم پتس از تلقیح به میزان قابل توجهی است و میتوان بیتان کترد که میان برون ریزش آمونیوم و رشد نمونته همتاهنگی زیترا در روز ، نسبی و همبستگی معنیدار وجتود دارد دوازدهم میزان توده زنده نیز به بیشینه خود میرسد و .) بته نظتر 2 و شکل 1 پس از آن سقوط میکند (شکل میرسد کته انتقتال نمونته بته شترایط طبیعتی، ستبب تحریتتک بتترون ریتتزش آمونیتتوم متتیگتتردد .چنانکتته متتتیدانتتتیم در مستتتیر اسیمیلاستتتیون نیتتتتروژن در میان نیتتروژن بترون ریختته شتده (از ، سیانوباکتریها جمله به صتورت آمونیتوم )و ستایر اشتکال نیتتروژن نوعی تعادل ظریف وجود دارد (چکی گر و همکاران، .)عامل تعیین کننتده ایتن تعتادل تنهتا نیازهتای 1091 موجود نیست بلکه کلیت اکوسیستم متیباشتد .نتوعی تعادل بستیار ظریتف کته بتر مبنتای نیازهتای داخلتی ارگانیسم و گیاهان زراعی و دیگتر ارگانیستمهایی کته به آمونیوم بیرون ریخته شده نیتاز دارنتد تنظتیم شتده .)این شبکه ارتباطی 1021 است (شکروی و همکاران،
Stal, ( چه در رابطه با پشتههای میکروبی ) و چه 1995 در رابطه با گیاهان زراعی، کاملا دقیق عمتل متیکنتد . محتوای رنگیزههای کلروفیلی وفیکو بیلی پروتئینی به عنوان شاخصی از سیستم فتوسنتزی میباشد که طبتق )در محیط طبیعتی 1 ) و (شکل 0 نتایج حاصل (شکل در طول زمان به آهستگی زیاد میشود و این افتزایش کم و بیش معنی دار بیانگرنوعی ثبات است .در نتیجته میتوان ثبات کلروفیل و فیکوبیلی پروتئینهتا را یکتی از نشانههای ثبات سیستم فتوسنتزی دانست. همچنتین ستتتیانوباکتری،)1021( در شتتتکروی و همکتتتاران نوستتتوک در شتترایط نستتبتاً طبیعتتی از نظتتر محتتتوای کلروفیلی با زمان تغییر معنیدار داشته است .متیتتوان نتیجتته گرفتتت کتته رفتارهتتای ستتیانوباکتری درهتتر دو محیط از نظر سیستم فتوستنتزی در یتک راستتا بتوده چنانچه در شرایط طبیعی محتوای رنگیتزهای بیشتتر از محیط آزمایشگاهی است و نمونه ثبات خود را حفتظ میکند. در بررستیهای )2311( و همکتاران Pakzad ثبتتات سیستتتم فتوستتنتزی در شتترایط آزمایشتتگاهی و اثرات اسیدیته و قلیائیتت و ترکیتب آن بتا دی اکستید کربن تحت تاثیر زمان ثابت نمتیمانتد و ستبب عتدم ثبات در سیستم فتوسنتزی میگردد که ایتن امتر ختود نشتتان از تفتتاوت رفتتتار نمونتته در داختتل و ختتارج آزمایشگاه دارد.میتوان بیان کرد که توان بالای نمونته برای رشد در شرایط طبیعی ناشی از اتصتال مکانیستم تراکمی دو طرفهای است که خود میتوانتد از سیستتم et al., ( فیکتتوبیلی زومتتی منشتتا گرفتتته باشتتد 2003 ثبات، .)قرینه دیگر برای ثبات سیستم فتوسنتزی John نسبی تولید قند کل میباشد کته در محتیط طبیعتی بتا تولید کلروفیل همبستگی دارد. نمونه نه تنها در محیط طبیعی محتوای قند خود را بالا میبرد بلکه این محتتوا .) در بررستتیهای بتتادلی 9 را حفتتظ متتیکنتتد (شتتکل )تولید قند کتل در ستیانوباکتری هتم ختانواده 1093( نوستتتوک یعنتتی آنابنتتا تحتتت تتتاثیر تیمتتار شتتوری
63-39 / صفحات: 3636، زمستان 63 سال نهم، شماره ، نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
89
اختلافهای معنیدار پیدا میکنتد .شتوریهای بتالا و پایین افراطی، ستبب افتزایش معنتیدار محتتوای قنتد میشود .اندازهگیری مستقیم فتوستنتز در ایتن شترایط نشان میدهد کته نمونته در شترایط تنشهتای بتالا و پایین شوری، قابلیت کسب توان فتوستنتزی بتالا دارد . نمونه مورد نظر در شرایط طبیعی نه تنها محتوای قنتد خود را بالا میبرد، بلکته ایتن محتتوای بتالا را حفتظ میکند .تنشهای محیطی شتناخته و ناشتناخته کته در عوامل محیطی یا بهتر گفتته شتود شتبکه ارتباطهتای محیطی خلاصه میشود، بر این محتتوا و ثبتات تتاثیر نداشته است .ضمن اینکه عامل تعیین کننده ای به نتام زمان بر محتوای کلروفیلی و قندی مؤثر است .ایتن دو ویژگی متیتوانتد نمونته را کاندیتدای مناستبی بترای بررسیهای مربوط به انتخا نمونه کارا برای استتفاده در پروژههای تلقیح جلبتک بته زمینهتای کشتاورزی .) در بررسیهایی که تاکنون Becker,1994( نشان دهد روی نمونه انجام شده، محتوای پروتئین به طور کامتل اندازهگیری نشده است .بنابراین نمیتتوان مقایسته ای انجام داد اما نتیجه سنجش میتزان پتروتئین در ختارج آزمایشگاه ایتن استت کته از روز نخستت بته آرامتی افزایش داشته و تقریبأ ثبات مشتاهده شتده استت. بتا توجه به تنشهای شناخته و ناشناخته در محیط طبیعی میتوان ثبات پروتئین را ناشی از قدرت بتالای نمونته .)9 جهت مقابله با تنشها ذکر کرد (شکل
نتیجهگیری نهایی قابلیتهتتایی در نمونتته ، مطتتابق بررستتی فتتوق سیانوباکتری وجود دارد کته حتاکی Nostoc sp. FS77 از توانمندی ذاتی نمونه است. با توجته بته اینکته تتا کنون در کشور و استان گلستان اینگونه بررستی روی ایتن پتژوهش ، سیانوباکتریها بررسی نگردیتده استت بهعنوان گام نخست میتواند حائز نتایج قابتل عنایتت نترخ رشتد ، باشد .خصوصیات منحصر به فترد نمونته
حفظ ثبتات دستتگاه فتوستنتزی از نظتر محتتوای ،بالا حفظ مقادیر ، فیکوبیلی پروتئینی ، رنگیزههای کلروفیلی قنتتد کتتل و پتتروتئین کتتل در شتتبکه ای از تغییتترات میباشد که طبق نتایج حاصله از توانمنتدی بتالائی در مقابله با تنشهای موجود در محیط طبیعی نستبت بته داخل آزمایشگاه برخوردار است .مستئله بقتاء و رشتد واستراتژی کسب سازگاری موجود در شرایط طبیعتی میتواند برای انبوه سازی به منظتور استتفاده از ابعتاد کاربردی در زمینه بیوتکنولوژی ارزشمند و مفید باشد.
سپاسگزاری نگارندگان وظیفه ختود میداننتد ازسترکار ختانم دکتر کیتایی کارشتناس محتترم آزمایشتگاه تحقیقتات دانشگاه آزاد استلامی واحتد گرگتان ستپاس ویتژه را داشته باشند.
منابع ). ختتتوگیری ستتتیانوباکتری 1391( . امیرلطیفیییی، ح Anabaena خاکزی Nostoc و sp. FS 76 sp. FS بتته شتترایط تتتوأم استتیدیته و قلیاییتتت و نتتور 77 محدود، پایان نامه کارشناسیارشتد، دانشتگاه آزاد اسلامی واحد گرگان. ). بررستتتتی ختتتتوگیری 1391( . امیرلطیفییییی، ف Anabaena ستتتیانوباکتری ختتتاکزی sp. FS76 جمعآوری شده از شالیزارهای استتان گلستتان بته و دیاکستیدکربن در محتدودیت pH شرایط توأم پایتان نامته کارشناستی ارشتد، ،افراطی شدت نور دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان. ). بررسی تاثیر شوری و نور محتدود 1391( . بادلی، ز Anabaena بر بقا و رشد ستیانوباکتریای ختاکزی Nostoc و sp. FS 76 پایتتان نامتته sp. FS 77 کارشناستتی ارشتتد، دانشتتگاه آزاد استتلامیواحتتد تنکابن.
Nostoc ارزیابی پتانسیل سیانو باکتر (جلبک سبز- آبی) ... در شرایط خارج sp. FS77
89
). نقتتش ستتیانوباکتریهای 1391( چکیییگییر، ش. شالیزارهای استان گلستان بهعنوان پدافند غیرعامل در حملههای نظامی. پایاننامته کارشناستیارشتد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان. ). بررسی پتانسیل 1332( . آ ، شکروی، ش. و ساطعی گتزارش ،سیانوباکتری به منظور تلقیح در شتالیزار طتتر پژوهشتتی، معاونتتت پژوهشتتی دانشتتگاه آزاداسلامی واحد گرگان. .)1331( . ل ، بافتهچیی ،. ن ،سلطانی ،. شکروی، ش تدوین تکنولتوژی استتفاده از ستیانوباکتریها بته عنوان کود بیولوژیک در شالیزارها، شتورای عتالی ،تحقیقات نهتاد ریاستت جمهتوری (طتر ملتی) مجتتری پژوهشتتکده علتتوم پایتته کتتاربردی، جهتتاد دانشگاهی، دانشگاه شهید بهشتی. .)1337( . سلطانی، ن. و بافتهچی، ل ،. شکروی، ش چاپ اول، دانشگاه آزاداسلامی ،سیانو باکتریولوژی .122 واحد گرگان. صفحه ،پیاکزاد ،. ح، امیرلطیفی،. ش، شکروی ،. ب،عباسی .) شتتناخت و بررستتی 1391( . م ، ا. و جعفییری قابلیتهتای بتهعنتوان کتود Nostoc sp. FS 77 زیستی در کشتاورزی ارگانیتک ,ستومین همتایش 19-10 ملتتتی بیوتکنولتتتوژی کشتتتاورزی ایتتتران شهریور. Anand, N., Radha, L., Shanthakumar Hopper, R.S., Revathi, G. and Subramanian, TD. (1990) Blue-green algae as biofertilizers: certain view points on the choice of suitable isolates. In Perspective in phycology, ed Rajarao, V.N. pp. 383-391. New Delhi: Today and tomorrow’s Printer and Publisher. ISBN 81-7019-360-5. Becker, E.W. (1994). Microalgae: biotechnology and microbiology. Cambridge university perss. Anagnostidis, K. and Komarek, J. (1990). Approaches to the classification Stigonematales. Cyanobacteria Achieves for Hydrobiology. 70(4): 224-286.
Desikachary, T.V. (1959). Cyanophyta-Indian council of agricultural research. Monographs on Algae New Delhi India. Pp: 35–46. Fogg, G.E., stewart, W.D.P., Fay, P. and Walsby, A.E. (1973) . The blue-green algae. Academic press- London and New York. A Subsidiary of Harcourt Brsde Jovanovich Publishers. 311-344. Geitler, L. (1932). Cyanophyceae von europa kryptogamen flora. Akademiche Verlagsgesellscha Leipzig. Pp: 85–90. Hashem, M.A.(1998)."Ecophysiological studies of cyanobacteria in paddy soils of bangladesh", Kluwer Academic Publishers, printed in Great Britain. 39: 333-344. Hedge, G.R. and Malammanavar, S.G (1988). Some noteworthy rice field algae of Dharwad Karnataka state. Phykose. (27) 4-7. Jeong-Dong, K. and Choul-Gyun, L. (2006). Diversity of heterocystous filamentous cyanobacteria (Blue-Green Algae) frome rice paddy field and their differential susceptibility to ten fungicidies used in Korea. Journal Microbiology. 16(2):240- 246. John, D.M., Whitton, B.A. and Brook, A.J. (2003). The freshwater algal florao the British Isles, an identification guide to fresh water and terrestrial algal. Cambridge University Press. Sardeshpande, J.S. and Goyal, S.K. (1981). Distributional pattern of blue- green algae in rice fields of region of Maharashtra state. Psykose. 20(1-2):102-106. Kaushik, B.D. (1987). Laboratory methods for blue-green algae. Associated Publishing Company, New Delhi, India. Pp: 185–196. Legnes, F., Sanchez Maeso, E. and Fernandez-Valiente, E. (1987). Effect of indoleacetic acid on growth and dinitrogen fixation in Cyanobacteria". Plant Cell Physiology. 28:529533. Marker, A.F.H. (1972). The use of acetone and metanol in the estimation of chlorophyll in the of presence Phaeophytin. Freshwater Biology. 2:361-385. Pakzad, A., Shokravi, Sh. and Soltani, N. (2011). Studying on morphological variation of Nostoc sp. FS 78 and Anabaena sp. FS 77 at co mbination effect of PH and carbon dioxide dissertation, of Master Degree. Azad University Damghan, Iran. 7-23. Prescott, G.W. (1962). Algae of the western great lake area. W.M.C. Brown Company Pubisher. Pp: 45-49.
63-39 / صفحات: 3636، زمستان 63 سال نهم، شماره ، نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
89
Soltani, N., Siahbalaie, R. and Shadman, Sh. (2010). Taxonomical characterization of cyanobacterium Fischerella sp. FS 18- Amultidisciplinary approach". International Journal on Algae. 1(9): 48-55. Stal, J.S. (1995). Physiological ecology of cyanobacteria in microbial mats and other communities. New Phytology. 131:1-32. Suda, S., Watanabe, M.M., Otsuka, S., Mahakahant, A., Yongmanitchai, W., Nopartnraporn, N., Liu, Y. and Day, J.G. (2002). Taxonomic revision of water– bloom- forming species of Oscillatorioid Cyanobacteria. International Journal Systematic and Evolutionary Microbiology. 81(2): 1577-1594.
Wyman, M. and Fay, P. (1986). Underwater light climate and the growth and pigmentation of Plangtonic blue-green algae (Cyanobacteria). The influence of light quantity. Royal Society of Londen. 227:367- 380.
