تأثير اكتوئين و هيدروكسي اكتوئين خارجي بر برخي فعاليت‏هاي ضد قارچي سويه Pseudomonas fluorescens UTPF5 در شرايط شوري

Effect of exogenous ectoines on some antifungal activity of Pseudomonas fluorescens UTPF5 under salt conditions

مقدمه: باكتري هاي پروبيوتيك گياهي همچون سودومونادهاي فلورسنت با سازوكار هايي از قبيل توليد متابوليت ها و آنزيم ها داراي سابقه طولاني در كنترل زيستي بيمارگر هاي خاكزاد هستند. يكي ديگر از نقش هاي مهم اين باكتري ها افزايش تحمل گياه در مقابله با تنش هاي محيطي است. اكتوئين ها اسموليت هايي است كه نقش مهمي در تحمل به تنش هاي اسمزي محيط ايفا مي كند. مواد و روش ها: ميزان تحمل 24 سويه باكتري پروبيوتيك گياهي به شوري و دما تعيين و تعداد 6 سويه متحمل براي انجام آزمايشات بعدي انتخاب شد. در مرحله بعد، آزمون كشت متقابل قارچ فوزاريوم سولاني و باكتري هاي رشد يافته در حضور اكتوئين و هيدروكسي اكتوئين به همراه سه غلظت كلريد سديم انجام و يك سويه از سودوموناس فلورسنس (UTPF5) انتخاب شد. در نهايت، تأثير اكتوئين، هيدروكسي اكتوئين و سه غلظت مختلف نمك بر جمعيت باكتري، توليد ليپاز، پروتئاز، سيانيد هيدروژن، سيدروفور و بيوفيلم تعيين شد نتايج: در غلظت 300 ميلي مولار كلريد سديم، باكتري رشد يافته در حضور اكتوئين و هيدروكسي اكتوئين درصد بازدارندگي از رشد قارچ را نسبت به شاهد پنج برابر افزايش داد. شوري بر جمعيت باكتري در تيمارهاي آب مقطر و اكتوئين، توليد سيانيد هيدروژن در هر سه تيمار و تشكيل بيوفيلم در تيمارهاي اكتوئين و هيدروكسي اكتوئين تأثير مثبت و بر جمعيت باكتري در تيمار هيدروكسي اكتوئين، توليد پروتئاز و سيدروفور در هر سه تيمار و تشكيل بيوفيلم در آب مقطر تأثير منفي داشت. از طرف ديگر اكتوئين جمعيت باكتري، توليد ليپاز و توليد سيانيد هيدروژن را در هر سه غلظت كلريد سديم، توليد سيدروفور را در غلظت 150 ميلي مولار و تشكيل بيوفيلم را در غلظت 150 و 300 ميلي مولار افزايش و توليد پروتئاز را در هر سه غلظت كلريد سديم و تشكيل بيوفيلم را در محيط بدون نمك كاهش داد. هيدروكسي اكتوئين تأثيراتي شبيه به اكتوئين با تفاوت هاي جزيي داشت. بحث و نتيجه گيري: اكتوئين و هيدروكسي اكتوئين با تأثير بر توليد ليپاز، سيانيد هيدروژن و تشكيل بيوفيلم موجب تعديل كاهش كنترل زيستي ايجاد شده در اثر شوري مي شوند.

Introduction: Plant probiotic bacteria like fluorescent pseudomonads are worldly used against soilborne pathogens through mechanisms such as production of bacterial metabolites and enzymes. These bacteria can also help plants to tolerate environmental stresses. Ectoine is a compatible solution which plays an important role in environmental osmotic stresses. Materials and methods: Tolerance of 24 bacterial strains to salt and heat was tested and 6 tolerant strains were chosen. Then dual culture of Fusarium solani and bacteria grown in presence of ectoine and hydroxy ectoine with 3 NaCl concentrations (0, 150 and 300 mM) was done and Pseudomonas fluorescens UTPF5 was selected. Finally the effect of ectoine, hydroxyectoine and NaCl on bacterial population, lipase, protease, siderophore and hydrogencyanide production and biofilm formation was investigated. Results: In 300 mM NaCl, the bacterium grown in presence of ectoines, increased the inhibition percentage 5 times more than control. NaCl had a positive effect on bacterial population in water and ectoine, hydrogencyanide production in all treatment and biofilm formation in ectoine and hydroxyectoine and negative effect on bacterial population in hydroxyectoine, protease and siderophore production in all treatments and biofilm formation in water. On the other hand, ectoine increased lipase and hydrogencyanide production and biofilm formation in 300 mM NaCl and siderophore production in 150 mM. Hydroxyectoine had similar effects with little differences. Discussion and conclusion: Ectoine and hydroxyectoine moderate the biocontrol reduction in presence of NaCl through positive effect on lipase and hydrogencyanide production and biofilm formation.