رفتار هورمتیک باکتری همزیست نخود زراعی Mezorhizobium ciceri در برابر غلظتهای مختلف ایمازتاپیر و تریفلورالین

ریزوبیوم‎ها باکتری‎های خاکزی هستند که قادر به همزیستی با ریشه گیاهان لگومینوز می‎باشند. همزیستی حبوبات و ریزوبیوم‎ها سبب تثبیت مقادیر بالایی نیتروژن در سراسر جهان میشود. این باکتریها به عنوان کود بیولوژیکی در مزارع حبوبات استفاده می‎گردند و هر عاملی که اثر سوء بر ریزوبیوم‎ها داشته باشد سبب کاهش نرخ تثبیت بیولوژیکی نیتروژن خواهد شد. ریزوبیوم‎ها، میکروبیوم‎های غیر هدف برای علفکش‎ها می‎باشند. علفکشهای مختلفی از قبیل ایمازتاپیر و تریفلورالین میتوانند بر همزیستی حبوبات و ریزوبیوم‎ها تاثیر منفی یا هورمتیک بگذارند. هورمسیس یک پدیده غلظت-پاسخ است که با تحریک رشد در غلظت کم و مهار رشد در غلظت بالا مشخص میشود. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر علفکشهای ایمازتاپیر و تری‎فلورالین در دو pH (۵/۵ و ۷) بر رشد Mezorhizobium ciceri در شرایط in vitro انجام شد.مواد و روش‎هابرای بررسی تاثیر علفکشهای ایمازتاپیر و تریفلورالین بر باکتری M. ciceri، آزمایشی به صورت طرح کاملا تصادفی در دانشگاه گنبدکاووس انجام شد. سویه M. ciceri روی عصاره مخمر مانیتول آگار کشت و نگهداری شد. از محیط کشت مایع عصاره مخمر مانیتول در دو pH برابر ۵/۵ و ۷ استفاده گردید. علفکشهای ایمازتاپیر (۰۲۱/۰، ۰۴۲/۰، ۰۸۴/۰، ۱۶۸/۰، ۳۳۶/۰، ۶۷۲/۰ g.L-۱) ماده موثره و تری فلورالین (۳۳۷/۰، ۶۷۵/۰، ۳۵/۱، ۷/۲، ۴/۵، ۸/۱۰ g.L-۱) ماده موثره به همراه شاهد بدون علف کش به محیط‎ کشت حاوی ۱۰۵ سلول باکتری بر میلی‎لیتر اضافه و تغییرات جمعیت باکتری در طول موج nm۶۰۰ محاسبه گردید. این آزمایش با ۴ تکرار انجام و برای هر کدام از علفکشها دوبار تکرار گردید. روند جمعیت در هر علفکش توسط مدل لگاریتم لجستیک سه و چهار پارامتری و هنگام مشاهده پاسخ هورمسیس از معادله Brain-Cousens استفاده شد. یافتههاجمعیت باکتریM. ciceri تحت تاثیر غلظتهای علفکش ایمازتاپیر و تری‎فلورالین در اسیدیته ۵/۵ از منحنی لگاریتم لجستیک سه پارامتری و در اسیدیته ۷ از منحنی برین-کوزنس ۵ پارامتری تبعیت کردند. حداکثر جمعیت باکتری در اسیدیته ۵/۵ و ۷ به ترتیب معادل ۱۰۶×۸/۲۲ ، از غلظت صفر و معادل ۱۰۶×۵/۳۷۸ و از غلظت ۰۲۱/۰ ایمازتاپیر بدست آمد. در غلظتهای g.L-۱ ۰۲۱/۰ و ۰۴۲/۰ ایمازتاپیر، جمعیت باکتری ۶/۲۵ و ۲۵/۱۰ درصد نسبت به شاهد افزایش یافت که بیانگر رفتار هورمتیک باکتری می باشد. مقدار هورمسیس در تری‎فلورالین از غلظتهای (g.L-۱ ۳۳۷/۰ و ۶۷۵/۰) معادل ۱۰۸×۰۱/۱ سلول بر میلی‎لیتر ثبت شد. درصد افزایش جمعیت باکتری این غلظتها، نسبت به شاهد به ترتیب ۹۲/۲۰ و ۱۴/۱۶ بدست آمد. مقدار پارامتر e در اسیدیته ۵/۵ از ایمازتاپیر معادل g.L-۱ ۱-۱۰×۰۳/۱ و از تری‎فلورالین معادل g.L-۱ ۹۳/۲ بدست آمد که نشانگر مقدار علف‎کش لازم جهت ۵۰% کاهش جمعیت باکتری می باشد. حداکثر جمعیت باکتری در اسیدیته ۵/۵ معادل ۱۰۶×۴/۴۰ از تیمار شاهد و در اسیدیته ۷ از غلظت ۳۳۷/۰ معادل ۱۰۶×۴/۴۷ بدست آمد. نتیجهگیریاین پژوهش شواهد آماری مبنی بر تحریک رشد M. ciceri در برابر غلظتهای حداقلی ایمازتاپیر و تریفلورالین در شرایط خنثی را به صورت هورمسیس نشان داد اما در هر دو علفکش در شرایط اسیدی از مدل لگاریتم لجستیک پیروی کرد و در آن هورمسیس مشاهده نشد. به طور کلی با افزایش غلظت علفکشهای بکار برده شده در این آزمایش، رشد جمعیت باکتری M. ciceri کاهش یافت اما بسته به pH محیط کشت، روند واکنش باکتری متفاوت بود به طوریکه در اسیدیته خنثی در غلظتهای زیر غلظت کشنده، افزایش رشد جمعیت و پس از آن کاهش رشد اتقاق افتاد.

Keywords:

غلظت‎های حداقل , تحریک رشد , مدل برین-کوزنس , مدل لگاریتم لجستیک