شماره مدرك
20955
شماره راهنما
17998
پديد آورنده
ذوالحواريه، طاهره السادات
عنوان
زيست پالايي علف كش هاي سولفونيل اوره توسط برخي باكتري هاي زيست پالا
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
بيوتكنولوژي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
دوازده،93ص. :جدول، نمودار
توصيفگر ها
زيست پالايي , علفكش هاي سولفونيل اوره , تست هاي آنزيمي
تاريخ ورود اطلاعات
1404/12/07
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
بيوتكنولوژي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/12/09
كد ايرانداك
23200549
چكيده فارسي
رشد فزاينده جمعيت و نياز مبرم به امنيت غذايي، بهرهگيري از علفكشهاي شيميايي را به بخش جداييناپذيري از كشاورزي مدرن تبديل كرده است. در اين ميان، علفكشهاي سولفونيل اوره، نظير سولفوسولفورون، با كارايي بالا در كنترل علفهاي هرز، به طور گستردهاي به كار گرفته ميشوند. با اين حال، مصرف بيرويه اين تركيبات، به ويژه در مناطقي مانند ايران با مصرف بالاتر از ميانگين جهاني، منجر به تجمع بقاياي آنها در خاكهاي كشاورزي، آلودگي منابع آبي، و ايجاد سميت براي گياهان زراعي حساس (مانند عدس) شده است. اين سميت شامل كاهش رشد ريشه و اندام هوايي، و اختلال در جذب مواد مغذي است كه پايداري اكوسيستمهاي كشاورزي را به خطر مياندازد. در پاسخ به اين چالش، زيستپالايي با بهرهگيري از توان زيستتخريبكننده ميكروارگانيسمها، به عنوان راهكاري سبز و پايدار مطرح ميگردد. باكتريها، به دليل تنوع عظيم متابوليكي، قادرند علفكشها را از طريق مسيرهاي مختلف متابوليكي تجزيه كنند. اين تحقيق با هدف شناسايي توان زيستپالايي باكتريهاي بومي، كه پيشتر توانايي آنها در زيستپالايي آلايندههاي همچون نفت، پلاستيك و فلزات سنگين در آزمايشگاه بيوتكنولوژي دانشگاه بوعلي سينا اثبات شده، در تجزيه سولفوسولفورون انجام شد. در اين مطالعه، توانايي باكتري ها در تخريب علفكش سولفوسولفورون در محيطهاي كشت آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار گرفت. تستهاي متداول تعيين حداقل غلظت مهاركنندگي (MIC) و حداقل غلظت كشندگي (MBC) با استفاده از روش سري رقت انجام شد كه نشان داد ايزولههاي باكتريايي انتخابي در غلظتهاي بالا نيز زنده مانده و قادر به رشد هستند، كه حاكي از مقاومت آنها به علفكش است. علاوه بر اين، تستهاي آنزيمي شامل سنجش فعاليت آنزيمهاي كاتالاز، پروتئاز و ليپاز در حضور و عدم حضور علفكش انجام شد. سنجش ميزان تجزيه علفكش در محيط كشت نوترينت براث يك هشتم حاوي علف كش به عنوان نمونه شاهد و علف كش + باكتري به عنوان نمونه تيمار با استفاده از كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا (HPLC) انجام گرفت. نتايج آناليز HPLC در غلظت 50 ميليگرم بر ليتر علفكش، عدم تجزيه معنيدار سولفوسولفورون را توسط جدايه منتخب Pmf نشان داد (عدم تغيير در پيكهاي مربوطه). جهت بررسي تأثير باكتريها بر جوانه زني ، آزمون جوانه زني بذر عدس انجام گرفت. يافتهها نشان داد كه در شرايط تيمار با عصاره فيلتر شده باكتري Pmf به همراه علفكش 50 ميليگرم بر ليتر، بذر عدس قادر به جوانه زني نبود، اما هنگامي كه بذرها با هفت جدايه باكتريايي پرايم شدند و سپس با محلول علفكش 50 ميليگرم بر ليتر آبياري گرديدند، شاهد جوانه زني موفق بذرها بوديم. اين در حالي است كه بذر عدس بدون پرايم شدن با باكتري، در هيچ يك از غلظتهاي علفكش قادر به جوانه زني نبود. اين نتايج به وضوح نشاندهنده نقش حياتي حضور خود سلولهاي باكتريايي بر سطح بذر (پرايمينگ) در كاهش اثرات سمي سولفوسولفورون و القاء جوانه زني است. نتايج به دست آمده نشان داد كه باكتري Pmf ، مي تواند باكتري مناسبي جهت زيست پالايي علف كش سولفوسولفورون مي باشد.
چكيده انگليسي
The increasing population growth and the urgent need for food security have made the use of chemical herbicides an inseparable part of modern agriculture. Among them, sulfonylurea herbicides, such as sulfosulfuron, are widely used with high efficiency in weed control. However, the excessive use of these compounds, especially in regions such as Iran with higher than global average consumption, has led to the accumulation of their residues in agricultural soils, pollution of water resources, and toxicity to sensitive crops (such as lentils). This toxicity includes reduced root and shoot growth, and impaired nutrient absorption, which endangers the sustainability of agricultural ecosystems. In response to this challenge, bioremediation, utilizing the biodegradation power of microorganisms, is proposed as a green and sustainable solution.Bacteria, due to their great metabolic diversity, are able to degrade herbicides through different metabolic pathways. This research aimed to identify the bioremediation capacity of indigenous bacteria, whose ability to bioremediate pollutants such as oil, plastic and heavy metals has been previously proven in the Biotechnology Laboratory of Bu Ali Sina University, in the degradation of sulfosulfuron. In this study, the ability of bacteria to degrade the herbicide sulfosulfuron was evaluated in laboratory culture media. Conventional tests to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum lethal concentration (MBC) were performed using the dilution series method, which showed that the selected bacterial isolates survived and were able to grow even at high concentrations, indicating their resistance to the herbicide.In addition, enzyme tests were performed including measuring the activity of catalase, protease and lipase enzymes in the presence and absence of herbicide. The extent of herbicide degradation was measured in the one-eighth nutrient broth culture medium containing herbicide as a control sample and bacterial herbicide as a treatment sample using high-performance liquid chromatography (HPLC). The results of HPLC analysis at a concentration of 50 mg / L of herbicide showed no significant degradation of sulfosulfuron by the selected Pmf isolate (no change in the corresponding peaks). To investigate the effect of bacteria on germination, a lentil seed germination test was performed.The findings showed that under the conditions of treatment with filtered extract of Pmf bacteria along with 50 mg / L herbicide, lentil seeds were unable to germinate, but when the seeds were primed with seven bacterial isolates and then irrigated with 50 mg / L herbicide solution, we witnessed successful seed germination. While lentil seeds without priming with bacteria were unable to germinate at any of the herbicide concentrations. These results clearly indicate the vital role of the presence of bacterial cells themselves on the seed surface (priming) in reducing the toxic effects of sulfosulfuron and inducing germination. The results obtained showed that Pmf bacteria can be a suitable bacterium for the bioremediation of sulfosulfuron herbicide.
استاد راهنما
مجيد طالبي , سنبل ناظري
استاد مشاور
اكبر علي وردي
استاد داور
ابوذر سورني , جهانگير خواجه علي