مطالعه وضعیت آنزیم ACC دآمیناز در برخی سویههای ریزوبیوم بومی ایران

باکتریهای افزاینده رشد گیاه یا اصطلاحا ) Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR از طریق مکانیسمهای متفاوتی بر شاخصهای مختلف رشد گیاه تأثیر میگذارند . از جمله این مکانیسمها میتوان به توانایی سنتز هورمون ایندول استیک اسید یا IAA ، جیبرلیک اسید، سیتوکینین، تثبیت غیر همزیستی نیتروژن، توان حل - کنندگی فسفاتهای نامحلول و سایر عناصر غذایی، کنترل پاتوژنهای گیاهی از طریق ایجاد رابطه آنتاگونیستی با آنها که ممکن است بوسیله تولید آنتیبیوتیک، سیانید هیدروژن، کیتیناز، سیدروفور و بتا 1 و 3 گلوکاناز باشد اشاره کرد . از جمله باکتریهای PGPR میتوان به Azospirillum ، Acetobacter ، Azotobacter و Pseudomonas اشاره نمود . ریزوبیومها نیز معمولاً از طریق تثبیت همزیستی نیتروژن میتوانند بر رشد لگومها مؤثر واقع شوند . برخی از سویههای ریزوبیومی قادرند بر رشد گیاهان غیر لگوم نیز از طریق مکانیسمهای غیر از تثبیت نیتروژن مؤثر واقع شوند . اتیلن گازی است که مقدار آن در شرایط تنشی به میزان قابل توجهی در گیاه افزایش پیدا میکند و باعث پیری زودرس گیاه میگردد . گزارش شده که مقدار اتیلن در حدود 0/025 پیپیام موجب کاهش 25 درصدی عملکرد گندم شده است . اخیراً کشف شده که بسیاری از باکتریهای PGPR حاوی آنزیمی به نام -1 آمینوسیکلوپروپان -1- کربوکسیلات دآمیناز ) ACC دآمیناز ) هستند که قادر است -1) ACC آمینوسیکلوپروپان -1- کربوکسیلات ) که پیشماده مستقیم اتیلن در گیاهان است را به آمونیاک و آلفاکتوبوتیرات تبدیل نماید، و از این طریق موجب کاهش اتیلن ناشی از تنش شود . در این فرآیند آمونیاک به عنوان منبع نیتروژن برای باکتری مورد استفاده قرار میگیرد . لذا چنانچه سویه یا سویههایی از باکتریهای PGPR دارای مزیتهای مختلفی باشند میتوانند اثرات بهتری در رشد گیاه داشته باشند . به عنوان نمونه کاهش اثرات اتیلن تنشی بر روی رشد گیاه می تواند از طریق استفاده از باکتریهای دارای توان سنتز آنزیم ACC دآمیناز حاصل شود . بدیهی است که در شرایط تنشی شوری و خشکی خاکهای ایران اهمیت این موضوع بیشتر میباشد . لذا توسعه کودهای بیولوژیک دارای مزیت سنتز آنزیم ACC دآمیناز یکی از مهمترین اهداف تحقیق جاری است که لازمه آن شناسایی باکتریهای تولید کننده ACC دآمیناز است . در تحقیق حاضر باکتریهای ریزوبیومی کلکسیون میکروبی آزمایشگاه بیولوژی خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران از این نظرمورد بررسی قرار گرفتهاند . در این تحقیق330 سویه ریزوبیومی از چهار گونه 168) Sinorhizobium meliloti سویه ) ،Rhizobium leguminosarum bv. viciae (سویه ، 44) Rhizobium leguminosarum bv. Phaseoli 58) سویه ) و 60) Mesorhizobium ciceri سویه ) بومی خاکهای مناطق مختلف ایران از نظر توان سنتز آنزیم ACCدآمیناز مورد بررسی قرار گرفتند . نتایج نشان داد که 28/2 درصد از کل سویهها دارای توان سنتز آنزیم ACC دآمیناز میباشند . بیشترین درصد سویههای دارای فعالیت آنزیمی مربوط به گونه Sinorhizobium meliloti با 46/5 درصد و کمترین مربوط به گونه Mesorhizobium ciceri با 6/7 درصد بود ( جدول ).1 سویههای دارای فعالیت آنزیم ACCدآمیناز بر اساس اندازه قطر کلنی روی محیط کشت RMM نسبت به شاهد در پنج گروه صفر، ، 4-6 ، 2-4 6-8 و 8-10 میلیمتر تقسیمبندی شدند . از هر گروه چهار سویه برای ادامه تحقیقات انتخاب شد . توان حل کنندگی فسفاتهای نامحلول و تولید سیانید هیدروژن در سویههای انتخابی مشاهده نگردید . توان سنتز ایندول استیک اسید (IAA ) در سویههای مختلف انتخابی بین صفر تا 16 میکروگرم در میلیلیتر در 24 ساعت بود. کاتلان و همکاران(1999) از 116جدایه باکتری جداسازی شده از ریزوسفر سویا شش جدایه را دارای توان سنتز آنزیم ACC دآمیناز گزارش کردند . ما و همکاران (2002) گزارش دادند که از 13 سویه ریزوبیوم از لگومهای مختلف تعداد پنج سویه دارای فعالیت آنزیم ACC دآمیناز و در واقع دارای توان استفاده از ACC به عنوان منبع نیتروژنی بودهاند