كليدواژه :
فسفاتاز , ژن , مكانيسم , انحلال فسفات , اسيدهاي آلي و معدني
چكيده فارسي :
فسفر يكي از مهمترين عناصر اصلي مورد نياز گياهان بوده و نقش هاي بسيار متعددي از جمله توليد و انتقال انرژي، افزايش ريشه زايي، توليد دانه و افزايش كمي و كيفي در گياهان دارد. متاسفانه بيش از 70 درصد فسفر ورودي از طريق كودهاي شيميايي فسفاته به خاك، تثبيت شده و از دسترس گياهان خارج ميگردد. لذا تثبيت فسفر باعث مصرف هر چه بيشتر كودهاي شيميايي شده و مقدار فسفر كل خاك افزايش و گاهاً ممكن است ورود عناصر همراه كود فسفاتي باعث آلودگي خاك گردد. جهت افزايش حلاليت فسفاتهاي نامحلول موجود در خاك يا براي جلوگيري از تثبيت فسفر مي توان از ريزجانداران حل كننده فسفات دوستدار محيط زيست و اقتصادي مانند باكتري ها، قارچ ها، اكتينوميست ها و جلبك ها استفاده كرد. اين ريزجانداران با روش هاي مختلف از جمله توليد اسيدهاي معدني، آلي، توليد پروتون، ترشح سيدروفور، كلاته كردن و توليد آنزيم فسفاتاز، قادرند تركيبات نامحلول معدني و آلي فسفر را به تركيبات محلول تبديل كنند. در خاك هاي معدني حاوي مقادير زياد فسفات هاي كلسيم، منيزيم، آهن و آلومينيم، عمدتاً توليد اسيدهاي معدني و آلي و در خاك هاي آلي بيشتر آنزيم فسفاتاز مؤثر هستند. ژن هاي كدكننده حلاليت فسفات عمدتاً از باكتريهاي Erwinia herbicola, Esherichia coli و Morgonella morgani جداسازي شده اند. برخي از اين ژن ها شامل, ushA, agp, cpdB, napA هستند. برخلاف مشكلات موجود خوشبختانه پيشرفت هاي خوبي در زمينه مهندسي ژنتيك ريزجانداران حل كننده فسفات حاصل شده است به طوري كه ژن هاي حل كننده فسفات قابل انتقال به باكتري هاي ديگر مي باشند. با توجه به اينكه خاك ها حاوي هم تركيبات معدني و هم آلي هستند لذا پيشنهاد مي شود از يك ريزجاندار با قابليت انحلال هر دو تركيب آلي و معدني يا مخلوط دو يا چند ريزجاندار استفاده شود.
چكيده لاتين :
Phosphorus is one of the most important elements required by plants and it has many different roles, including energy production and transfer, increasing rooting, grain production and improving the quantity and quality of agricultural products. Unfortunately, more than 70% of the phosphorus entering the soil through phosphate fertilizers is stabilized and removed from the accessibility of plants. Therefore, phosphorus stabilization has caused the use of more chemical fertilizers and the amount of total phosphorus in the soil has increased and sometimes the entry of elements along with phosphate fertilizer may cause soil pollution. In order to increase the solubility of insoluble phosphates in the soil or to prevent phosphorus stabilization, environmentally friendly phosphate-solubilizing microorganisms (PSM) such as bacteria, fungi, actinomycetes and algae can be employed. These microorganisms are able to convert insoluble inorganic and organic compounds of phosphorus into soluble compounds by various methods such as production of mineral and organic acids, proton production, and secretion of siderophore, chelation and production of phosphatase enzyme. In mineral soils containing large amounts of calcium, magnesium, iron and aluminum phosphates, the production of mineral and organic acids and in organic soils the phosphatase enzymes are mostly effective. Genes encoding phosphate solubility have been isolated mainly from Erwiniaherbicola, Esherichia coli and Morgonellamorgani. Some of these genes include ushA, agp, cpdB and napA. Despite the existing problems, fortunately, good progress has been made in the field of genetic engineering of phosphate-solubilizing microorganisms so that phosphate-solubilizing genes can be transferred to other bacteria. Due to the fact that soils contain both inorganic and organic compounds, it is recommended to use a microorganism with the ability to dissolve both organic and mineral compounds and a mixture of some microorganisms.
