اثر آلودگي كادميم بر رشد يونجه و تثبيت بيولوژيك نيتروژن توسط جدايه هاي بومي سينوريزوبيوم مليلوتي

Effects of Cd Pollution on Alfalfa Growth and Nitrogen Fixation of Native Isolates of Sinorhizobium meliloti

بسياري از جنبه هاي اثرات فلزات سنگين از جمله كادميم بر باكتري هاي ريزوبيوم و همزيستي ريزوبيوم-لگومينوز هنوز كاملاً شناخته شده نيست. در اين تحقيق اثرات سطوح مختلف كادميم بر رشد، توان همزيستي جدايه هاي سينوريزوبيوم مليلوتي بومي خاك هاي استان زنجان و ميزان تثبيت نيتروژن در سطوح مختلف آلودگي بررسي گرديد. براي دستيابي به جدايه هاي بومي خاك هاي آلوده، نمونه هايي از غده هاي ريشه يونجه از مزارع استان زنجان كه آلوده به فلزات سنگين از جمله كادميم بودند، تهيه و پس از جداسازي باكتري هاي ريزوبيوم در محيط كشت اختصاصي اين باكتري ها، كشت خالص هر جدايه تهيه گرديد. بررسي مقاومت جدايه ها به سميت كادميم در محيط كشت HEPES-MES حاوي مقادير مختلف كادميم (150،...،0،10،20 ميلي گرم در ليتر) و بررسي وضعيت رشد كلني ها در مقايسه با شاهد انجام شد. به منظور تعيين توان جدايه ها در تثبيت نيتروژن در شرايط آلودگي كادميم، تعدادي از جدايه هاي بسيار موثر كه مقاومت آنها به فلز سنگين متفاوت بود (نسبتاً حساس و مقاوم)، انتخاب شدند. تيمارها در آزمون گلخانه اي شامل پنج تيمار تلقيح با جدايه-هاي سينوريزوبيوم مليلوتي (S6، S12، S17، S41 و S51)، و تيمار شاهد و نيز پنج سطح كادميم (0،2،10،20 ميلي گرم در كيلوگرم )، بودند كه در قالب طرح كاملاً تصادفي با 3 تكرار مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج با نرم افزار آماري MSTATC مورد تجزيه و تحليل قرارگرفت. براساس نتايج ، جدايه هاي سينوريزوبيوم مليلوتي از لحاظ كارايي تثبيت نيتروژن در چهار گروه بسيار موثر (8/17 درصد از جدايه ها)، موثر (8/37 درصد از جدايه ها)، نسبتاً موثر (8/17 درصد از جدايه ها) و بدون تاثير (6/26 درصد از جدايه ها) قرار گرفتند. نتايج بيانگر وجود اختلاف معني دار (P < 0.05) در بين سويه ها از نظر ميزان تحمل به كادميم بود و سويه ها به سه گروه حساس، نسبتاً حساس و مقاوم تفكيك شدند. نتايج آزمون تاثير كادميم بر رشد يونجه و توان تثبيت نيتروژن توسط جدايه‌ها نشان داد كمترين مقدار عملكرد مربوط به تيمار شاهد و بيشترين مقدار آن مربوط به سويه هاي مقاوم به فلز سنگين بود. سويه S51 از نظر توان تثبيت نيتروژن به عنوان برترين سويه ها شناخته شدند، درحاليكه ساير سويه ها تقريباً تاثيري مشابه يكديگر داشتند. سويه هاي S17 و S3 به ترتيب به عنوان مقاوم ترين و حساس ترين سويه ها به كادميم بودند.