جداسازي و غربال‏گري اكتينوميست‏هاي مولد فيتوتوكسين و بررسي طيف اثر فيتوتوكسين سويه‏هاي منتخب

Isolation and screening of phytotoxin producing actinomycetes and determination of phytotoxin effect spectrum of selected strains

مقدمه: در بين ميكروارگانيسم هاي توليدكننده علف كش هاي زيستي، اكتينوميست ها از مهم‏ترين ميكروارگانيسم هاي مولد هستند. علف كش هاي ميكروبي برخلاف مواد شيميايي، مشكلات زيست محيطي ايجاد نمي كنند، به همين دليل امروزه به استفاده از آن‏ها توجه زيادي مي‏شود. مواد و روش‏‏ها: 40 نمونه سويه هاي اكتينوميستي از ريزوسفر و فيلوسفر گياهان جدا شدند. غربال‏گري نخستين روي محيط GAP به‏وسيله دو بذر شاهي و تربچه انجام‏ شد‏. سويه هايي كه بالاي70 درصد‏ اثر مهاري نشان دادند، انتخاب و سوپرناتانت حاصل از رشد آن ها در دو محيط مايع GPM وSCD سنجش زيستي شد. سپس استخراج فيتوتوكسين با حلال هاي آلي انجام شد. ميزان توليد، قدرت مهاركنندگي عصاره براي 6 سويه برتر و زمان بهينه توليد و طيف اثر فيتوتوكسين سه سويه برتر از اين 6 سويه، با استفاده از 10 گياه علف هرز بررسي شد. نتايج: از بين 457 جدايه، 11 سويه مهار بالاي 70 درصد‏ نشان دادند. همه اين سويه ها به جنس Streptomyces متعلق بودند. 3 سويه PM2-2، TM14-5 وKB2-2 براي بررسي طيف اثر فيتوتوكسين انتخاب شدند. سويه PM2-2 از لحاظ زمان توليد، قدرت مهاركنندگي و طيف اثر نسبت به ساير سويه ها برتري داشت. بحث و نتيجه‏گيري: اعضاي جنس Streptomyces، توليدكننده هاي بسيار مناسبي براي توليد فيتوتوكسين ها به-شمار مي روند. تنها فيتوتوكسين هايي كه به طور مستقيم به مرحله تجاري شدن رسيده اند توسط اعضاي اين جنس توليد مي‏شوند. مهار رشد بيشتر بذرهاي گياهان مورد آزمون توسط سويه هاي جدا شده در اين پژوهش، نشان از توانمندي بسيار بالاي فيتوتوكسين آن ها دارد. فيتوتوكسين برخي از سويه هاي اين پژوهش مانند بيشتر فيتوتوكسين-هاي تجاري قدرت مهاركنندگي بالا و طيف اثر وسيعي دارند كه باعث مي شود استفاده از آن ها از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه باشد.

Introduction: Actinomycetes are well-known phytotoxin producing microorganisms. Nowadays the use of microbial herbicides versus traditional chemicals draws a great deal of attention as they do not cause any environmental problems. Materials and Methods: Actbacterial strains of 40 rhizospheric and phyllospheric samples were isolated. Primary screening was implemented on radish and cress seeds on GAP Agar. Then, bioassay of cell free broth of strains with more than 70% inhibitory effect on the seed growth was performed using GPM and SCD liquid media. Finally, compounds were extracted by organic solvents. The dry weight, production time and effectiveness of the superior isolate products were examined and three superior products were examined for their product effect spectrum by 10 resistant weeds. Results: Among 457 screened isolates, 11 strains showed 70% or more inhibitory effect on GAP medium. In secondary screening, seed growth inhibitions of 11 strains were more than 70% using cell free broth. These strains belonged to Streptomyces genus. According to dry weight products, production time and effectiveness PM2-2, TM14-5 and KB2-21 strains were selected for next steps and PM2-2 was the superior strain. Discussion and Conclusion: Streptomyces species are amog the best phytotoxins producers and the only phytotoxins introduced to the market are produced by the members of this genus. The growth inhibition of the most plant seeds examined by the isolated strains in this experiment showed an excellent potential for these phytotoxins. phytotoxins produced by some of the strains in the present study had high inhibitory effect and broad effect spectrum like commercial ones, so they seem to be economical. Key words: Actinomycete, Phytotoxin, Herbicide