بررسی خوگیری اکوفیزیولوژیک و قابلیت تعدیل شوری سیانوباکتری خاکزی Anabaena sp. FS 76 جمع‌آوری شده از مناطق آلوده نفتی تحت تاثیر تیمار مشترک شوری و محدودیت نور

فیزیولوژی محیطی گیاهی

مقاله 8، دوره 11، شماره 41، خرداد 1395، صفحه 89-102   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

شادمان شکروی^{* 1}؛ الهه کیائی²؛ افسانه پاکزاد¹؛ حمیده سادات امیرلطیفی²

¹گروه زیست‌شناسی، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران

²دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گرگان، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، گرگان، ایران

چکیده

مسئله رفع شوری ناشی از استخراج نفت در دهه اخیر یکی از عمده‌ترین مسائل زیست محیطی کشور می‌باشد. روش‌های زیستی در مناطق آلوده به نفت می‌توانند از کارامدترین روش‌ها محسوب گردند. هدف این مطالعه بررسی توان کاهش شوری توسط سیانوباکتری جدا شده از مناطق آلوده نفتی بود. سیانوباکتری Anabaena sp.FS 76 از مناطق نفتی جنوب کشور (استان خوزستان) جمع‌آوری شد و در شرایط آزمایشگاهی از نظر خوگیری توام به شوری و نور محدود افراطی، از نظر اکوفیزیولوژیک مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای شوری شامل محیط فاقد شوری و محیط کشت BG011 واجد کلرید سدیم با مقادیر مختلف (25/0، 5/0 ، 75/0و 1 درصد) در نظر گرفته شد. سنجش‌ها شامل بررسی بقا و رشد، رنگیزه‌ها (فیکوسیانین، آلوفیکوسیانین، فیکواریترین)، قند و پروتئین بود. نتایج نشان داد که بیشینه نرخ رشد در شوری 1 درصد بود. شوری تا حد 1 درصد نه تنها سبب کاهش محتوای قند و پروتئین کل نشد بلکه به طور معنی‌داری آن را افزایش داد. طیف‌های جذبی در تنش توام شوری و نور محدود افراطی، وجود سیستم میله ای و مرکزی فیکوبیلی زوم را تایید نمود. در این تحقیق مشخص شد قابلیت تعدیل شوری در این سیانوباکتری در شرایط طبیعی وجود دارد. این قابلیت در شوری‌های بالا به‌خصوص 1 درصد به بالاترین حد رسید. نتایج این تحقیق نشان داد نمونه از نظر فیزیولوژی محیطی و بیوتکنولوژی نمونه‌ای توانمند و قابل توجه جهت بررسی‌های آتی می‌باشد.  

کلیدواژه‌ها

آنابنا؛ اکوفیزیولوژی محیطی؛ تعدیل شوری؛ سیانوباکتری؛ نفت

مراجع

 

References

Abbasi, B., Shokravi, Sh. and Soltani, N. (2012). Studying of viability, growth and pigment composition and ammonium of Anabaena sp. Fs76 in different organic and inorganic nitrogen medium. M.Sc Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of Gorgan.

Ahmadi Livani, H. (2011). Studying of survival and growth soil cyanobacterium to salt stress, carbon dioxide and pH. M.Sc Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of Gorgan.

Amirlatifi, F., Shokrav, Sh., Safaie, M. and Hosseini Kolbadi, Z. (2008).  Studying of survival and growth cyanobacterium Nostoc sp. in pH stress and limited carbon dioxide. Journal of Plant Science Research. 6:38-45.

Amirlatifi, H., Shokravi, Sh. and Soltani, N. (2012). Studying of acclimation of soil cyanobacterium  Anabaena sp. FS 76 to combination effect of pH and carbon dioxide at extremely limited irradiance. M.Sc Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of Gorgan.

Anagnostidis, K. and Komarek, J. (1990) Modern approaches to the classification of   cyanobacteria. Stigonematales. Archieves for Hydrobiology. 14:224-286.

Anand, N., Radha, L., Shanthakumar, R.,  Hopper, 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.

Apte, S.K. and Bhagwat, A.A. (1997). Salinity-stress-induced proteins in two nitrogen-fixing Anabeana strains differently tolerant to salt. Journal of  Bacteriology. 171:909-915.

Badeli, Z., Derakhshanpour, J. and Shokravi, Sh. (2012). Studying the effect of salinity and limited irradiance in survival and growth of soil cyanobacterium  Anabaena sp. FS 76 and Nostoc sp. FS 77. M.Sc Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of  Tonekabon .

Bermejo, R.N.R., Alva´rez-Pez, J.M., Acie´n Ferna´ndez, F.G. and Molina Grima, E. (2002). Recovery of pure B-phycoerythrin from the microalga Porphyridum Cruentum. Journal of Biotechnology. 93: 73-85.

Boussiba, S. (1988). Anabaena azollae as biofertilizer. In: Algal biotechnology, eds,  Stadler, T.,J., Millon, M.C.Verdus, Y.Karamanos,H.Morvan and D.Christiaen, Elsevier Applied Science.

Burns R., Danielle, J., MacDonald, C., Mc Ginn, J.P., and Campbell, D.A. (2005). Inorganic carbon repletion disrupts photosynthetic acclimation low temperature in the cyanobacteria Synechococcus elongatus. Journal Phycology.  41: 322-334.

Chakigar, Sh., Shokravi, Sh. and Sateii, A. (2012). Study aclimation of the soil cyanobacteria Microchaete sp.FS13 to salt stress and salinity ammelioration potentiality at the laboratory condition MS.c Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of Gorgan.

Desikachary, T. V. (1959). Cyanophyta. Indian council of agricultural research, monographs on Algae New Delhi, India.

Jafari, A. (2013). Study morphological variation patterns soil cyanobacteria in ph stress and study the effect of morphological fluidity as acidity and alkalinity adjustment strategy. MS.c Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of Gorgan.

John, D.M., Whitton, B.W., Brook, A.J. (2002) The Freshwater Algal Flora of The British Isles -Cambridge University Press.

Kaushik, B. D. (1987). Laboratory methods for blue-green algae. Associated Publishing Company.

Kiaei, E., Soltani, N., Mazaheri assadi, M., Khavari nejad, R.A. and Dezfulian, M.  (2014). Evaluation of the effect of environmental factors on cyanobacteria with ability of biodiesel production. Ph.D Thesis of Microbiology.

Lanzhou, C., Dunhai, L. and Yongding, L. (2003). Salt tolerance of Microcoleus vaginatus Gom., a cyanobacterium isolated from desert algal crust, was enhanced by exogenous carbohydrates. Journal of Arid Environments. 55(4): 645–656.

Pakzad, A., Masoudian, N., Shokravi, Sh., Amirlatifi, H. and Abbasi, B. (2011). Analysis of morphological and ultrastructure variation patterns in two previously unexplored strains of nostocaceae collected from paddy fields of Gorgan (Golestan Province). Environmental Sciences the First National Conference of Phycology of Iran. 9: 73-83.

Safaei, M., Shokravi, Sh., Amirlatifi, F. and Hoseinii kolbadi, Z. (2012). cyanobacterium Fischerella sp. in Different salinities. Quarterly Journal of Plant Science Researches. 4:72-78.

Safaie Katoli, M., Nejad–Sattari, T., Majd, A. and Shokravi, Sh. (2015). Physiological, morphological and ultrastructural responses of cyanobacterium Fischerella sp. FS 18 to combination effects of extreme conditions. Journal Apply Environment Biology Science. 5(1):135-149.

Sasani, Z. (2010). Acclimation possibility of micro algae as a biological shield in agriculture to carbon dioxide extreme situations caused by possible attacks. MS.c Thesis On plant Physiology, Islamic Azad University of Gorgan.

Shokravi, Sh. and Soltani, N. (2011). Acclimation of the Hapalosiphon sp. FS 56 (cyanoprokaryota) to combination effects of dissolved inorganic carbon and pH at extremely limited irradiance. International journal on Algae. 13 (4): 379-391.

Shokravi, Sh., Amirlatifi, F., Safaie, M., Ghasemi, Y. and Soltani, N. (2006). Some physiological responses of Nostoc sp. JAH 109 to the combination effects of limited irradiance, pH and DIC availability. Quarterly Journal on Plant Science Researches. 1(3):55-63.

Shokravi, Sh., Safaie, M. and Jorjani, S. (2010). Studying of acclimation of the cyanobacterium  Haplosiphon sp. FS 44 to the combination Effects of pH and carbon dioxide concentration. Quarterly Journal on Plant Science Researches. 5(3): 31-42.

Shokravi, Sh., Soltani, N. and Baftehchi, L. (2009). Cyanobacteriology. Islamic Azad University. First express.

Soltani N., Khavarinejad, R.A., TabatabaeiYazdi, M. and Shokravi, Sh. (2007). Growth and metabolic Feature of cyanobacteria Fischerella sp. FS18 in different Combined nitrogen sources. Iranian Journal of Science. 18(2): 123-128.

Soltani N., Zarrini G., Ghasemi, Y., Shokravi, Sh. and Baftechi, L. (2008). Characterization of soil cyanobacterium Fischerella sp. FS18 under NaCl stress Journal of Biological Sciences.7(6): 931-936.

Soltani, N., Khavari-Nejad, R., Tabatabaie, M., Shokravi, Sh. and Fernandez Valiente, E.F. (2006). Variation of Nitrogenase Activity, photosynthesis and pigmentation of cyanobacteria Fischerella ambigua strain FS18 under different irradiance and pH. World Journal Microbiology Biotechnology. 22 (6): 571-577.

Soltani, N., Baftechi, L., Dezfulian, M., Shokravi, Sh. and Alnajar, N. (2012). Molecular and Morphological Characterization of Oil Polluted Microalgae. International Journal of Environmental Research. 6(2): 481-492.

Soltani, N., Khavari-Nejad, R.A., Tabatabaei Yazdi, M., Shokravi, Sh. and Fernández-Valiente, E. (2005). Physiological and antimicrobial characterizations of some cyanobacteria in extreme environments. Ph.D Thesis On plant Physiology.

Soltani, N., Siahbalaie, R. and Shokravi, Sh. (2011). Taxonomical characterization of Fischerella sp. FS18- A multidisciplinary approach International journal on Algae. 1(9): 48-55.

Stal, L. (1995). Physiological ecology of cyanobacteria in  microbial  mats  and  other communities. -New Phytology. 131: 1-32.

Vakili, F., Ghorchibeigi, K., Soltani, N. and Shokravi, Sh. (2007). The effect of continuous illumination and photoperiods on growth and heterocyst frequency of cyanobacterium Fischerella ambigua from Golestan province. Quarterly Journal of Plant Science Researches. 1(2):11-20.