اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات284
تعداد نشریات سازمان82
تعداد شماره‌ها2,784
تعداد مقالات31,679
تعداد مشاهده مقاله40,110,136
تعداد دریافت فایل اصل مقاله17,604,356
شاهمرادی, زهرا السادات, توحیدفر, مسعود, مرعشی, حسن, ملک‌زاده-شفارودی, سعید, کریمی, ابراهیم. (1397). اثر رشد گلدانی پنبه تراریخته Bt روی باکتری‌های ریزوسفری و غیرریزوسفری خاک. سامانه مدیریت نشریات علمی, 6(1), 77-86. doi: 10.22092/sbj.2018.117149
زهرا السادات شاهمرادی; مسعود توحیدفر; حسن مرعشی; سعید ملک‌زاده-شفارودی; ابراهیم کریمی. "اثر رشد گلدانی پنبه تراریخته Bt روی باکتری‌های ریزوسفری و غیرریزوسفری خاک". سامانه مدیریت نشریات علمی, 6, 1, 1397, 77-86. doi: 10.22092/sbj.2018.117149
شاهمرادی, زهرا السادات, توحیدفر, مسعود, مرعشی, حسن, ملک‌زاده-شفارودی, سعید, کریمی, ابراهیم. (1397). 'اثر رشد گلدانی پنبه تراریخته Bt روی باکتری‌های ریزوسفری و غیرریزوسفری خاک', سامانه مدیریت نشریات علمی, 6(1), pp. 77-86. doi: 10.22092/sbj.2018.117149
شاهمرادی, زهرا السادات, توحیدفر, مسعود, مرعشی, حسن, ملک‌زاده-شفارودی, سعید, کریمی, ابراهیم. اثر رشد گلدانی پنبه تراریخته Bt روی باکتری‌های ریزوسفری و غیرریزوسفری خاک. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1397; 6(1): 77-86. doi: 10.22092/sbj.2018.117149

اثر رشد گلدانی پنبه تراریخته Bt روی باکتری‌های ریزوسفری و غیرریزوسفری خاک

زیست شناسی خاک
مقاله 8، دوره 6، شماره 1، شهریور 1397، صفحه 77-86    اصل مقاله (683.08 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/sbj.2018.117149
نویسندگان
زهرا السادات شاهمرادی1؛ مسعود توحیدفر2؛ حسن مرعشی* 3؛ سعید ملک‌زاده-شفارودی4؛ ابراهیم کریمی5
1دانشجوی دکتری دانشگاه فردوسی مشهد
2دانشیار پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، دانشکده مهندسی انرژی و فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی
3استاد دانشگاه فردوسی مشهد
4دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد
5مربی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران
چکیده
در این مطالعه، پنبه تراریخته  Bacillus thuringiensis (Bt)نسل T2 (لاین 61) و پنبه غیرتراریخته برای بررسی پویایی باکتری‌ها در طی دوره‌های رشد و نمو ( نونهالی، تشکیل کاسبرگ، گلدهی و تشکیل غوزه) با استفاده از دو روش قابل کشت (شمارش کلنی‌های زنده) و غیرقابل کشتPCR-DGGE  (polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد باکتری‌هایعملکردی تثبیت‌کننده نیتروژن، حل‌کننده فسفات معدنی و آلی ناحیه ریزوسفر از طریق کشت در محیط‌های ویژه رشد باکتری تعیین شد. آنالیز شمارش کلونی‌های زنده، افزایش در ساختار جمعیت و تعداد کل باکتری‌های ریزوسفر را در هر دو واریته تراریخته و غیرتراریخته در مقایسه با خاک غیرریزوسفری را نشان داد. روش PCR-DGGE موید نتایج ارزیابی شمارش کلونی‌های زنده بود که تغییرات در جمعیت‌های باکتری‌ها برای تمام مراحل رشدی پنبه در خاک ریزوسفر و غیرریزوسفری را نشان می‌داد. تعداد باکتری‌های عملکردی میان پنبه تراریخته Bt و پنبه غیرتراریخته در یک مرحله مشخص اختلاف معنی‌دار نداشت. با این وجود اختلاف معنی‌دار در تعداد جمعیت باکتری‌های ریزوسفر خاک در مراحل مختلف رشدی در هر دو گیاه تراریخته و غیرتراریخته مشاهده شد ولی برای خاک غیرریزوسفری مشاهده نشد. در مجموع نتایج نشان داد، پنبه تراریخته Bt نسل T2 (لاین 61) احتمال وجود اثرات نامطلوب روی ساختار جمعیت و تعداد کل باکتری‌های قابل کشت در ناحیه ریزوسفر را نداشت. 
کلیدواژه‌ها
تکنیک DGGE؛ جمعیت میکروبی؛ خاک ریزوسفر
عنوان مقاله [English]
Effect of Bt-transgenic cotton pot cultivation on rhizosphere and non-rhizosphere bacterial community
نویسندگان [English]
Z. S. Shahmoradi1؛ M. Tohidfar2؛ H. Marashi3؛ S. Malekzadeh-shafaroudi4؛ E. Karimi5
1PhD student of Ferdowsi University of Mashhad
2Associate professor, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Faculty of Energy Engineering and New Technology, Shahid Beheshti University
3Professor, Ferdowsi University of Mashhad
4Associate professor, Ferdowsi University of Mashhad
5Instructor, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII)
چکیده [English]
In this study, effects of T2 Bacillus thuringiensis (Bt) transgenic cotton (line 61) and its non-transgenic line on bacterial dynamics were investigated during the cotton development stages (seedling, squaring, flowering and boll formation) using culturable (viable plate count) and unculturabale (polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis, PCR-DGGE) assays. The number nitrogen-fixing bacteria, organic and inorganic phosphate-dissolving bacteria in the rhizosphere soil were also determined by cultivation on specific growth media. Viable plate count analysis showed an increase in the number of total bacteria in rhizosphere soils of both transgenic and non-transgenic cultivars as compared to the bulk soil. PCR-DGGE confirmed the results of viable plate count assays. No significant differences in number of functional bacteria were observed between rhizosphere soil of Bt transgenic and non-transgenic cotton at one particular stage. However, significant differences in bacterial population size in rhizosphere soil observed during the cotton development stages in both transgenic and non-transgenic plants, but not for bulk soil. The results indicated that Bt transgenic cotton (line 61) might have no adverse effects on community structures and total number of culturable bacteria in the rhizosphere.
کلیدواژه‌ها [English]
DGGE, Microbial communities, Rhizosphere soil
مراجع
  1. Ben-David, A. and Davidson, C.E. 2014. Estimation method for serial dilution experiments. Journal of microbiological methods 107:214-221. DOI: 10.1016 / j.mimet. 2014.08.023
  2. Berendsen, R L., Pieterse, C M.J. and Bakker, P A.H.M. 2012. The rhizosphere microbiome and plant health. Trends in plant science 17:8. DOI:10.1016/j.tplants.2012.04.001
  3. Berg, G. and Smalla, K. 2009. Plant species and soil type cooperatively shape the structure and function of microbial communities in the rhizosphere. FEMS microbiology ecology 68:1–13. DOI:10.1111/j.1574-6941.2009.00654.x
  4. Bruinsma, M., Kowalchuk, G.A. and Van Veen, J.A. 2003. Effects of genetically modified plants on microbial communities and processes in soil. Biology and Fertility of Soils 37:329–337. DOI:10.1007/s00374-003-0613-6
  5. Brusetti, L., Francia1, P., Bertolini, C., Pagliuca, A., Borin, S., Sorlini, C., Abruzzese, A., Sacchi, G., Viti, C., Giovannetti, L., Giuntini, E., Bazzicalupo, M. and Daffonchio, D. 2004. Bacterial communities associated with the rhizosphere of transgenic Bt 176 maize (Zea mays) and its non-transgenic counterpart. Plant and Soil 266:11–21.
  6. Castaldini, M., Turrini, A., Sbrana, C., Benedetti, A., Marchionni, M., Mocali, S., Fabiani, A., Landi, S., Santomassimo, F., Pietrangeli, B., Nuti, M.P., Miclaus, N. and Giovannetti, M. 2005. Impact of Bt corn on rhizospheric and soil eubacterial communities and on beneficial mycorrhizal symbiosis in experimental microcosms. Applied and environmental microbiology 71:6719–6729. DOI:10.1128/AEM.71.11.6719-6729
  7. Chen, Z.H., Chen, L.J. and Wu, Z.J. 2012. Relationships among persistence of Bacillus thuringiensis and Cowpea trypsin inhibitor proteins, microbial properties and enzymatic activities in rhizosphere soil after repeated cultivation with transgenic cotton. Applied soil ecology 53:23–30. DOI:10.1016/j.apsoil.2011.10.019
  8. Filion, M. 2008. Do transgenic plants affect rhizobacteria populations?. Microbial biotechnology 1(6):463–475. DOI:10.1111/j.1751-7915.2008.00047.x
  9. Giovannetti, M., Sbrana, C. and Turrini, A. 2005. The impact of genetically modified crops on soil microbial communities. In: Rivista di Biologia/Biology Forum 98:393-418.
  10. Hinsinger, P., Glyn Bengough, A., Vetterlein, D. and Young, I.M. 2009. Rhizosphere: biophysics, biogeochemistry and ecological relevance. Plant and Soil 321:117–152. DOI:10.1007/s11104-008-9885-9
  11. Hirsch, P.R., Mauchline, T.H. and Clark, I.M. 2010. Culture-independent molecular techniques for soil microbial ecology. Soil Biology and Biochemistry 42:878-887. DOI:10.1016/j.soilbio.2010.02.019
  12. Hu, H.Y., Liu, X.X., Zhao, Z.W., Sun, J.G., Zhang, Q.W., Liu, X.Z. and Yu, Y. 2008. Effects of repeated cultivation of transgenic Bt cotton on functional bacterial populations in rhizosphere soil.  World Journal of Microbiology and Biotechnology 25 (3): 357-366. DOI:10.1007/s11274-008-9899-8
  13. Icoz, I. and Stotzky, G. 2008.  Fate and effects of insect-resistant Bt crops in soil ecosystems. Soil Biology and Biochemistry 40:559–586. DOI: 10.1016 / j.soilbio. 2007.11.002
  14. Li, X.G., Liu, B., Cui, J.J., Liu, D.D., Ding, S., Gilna, B., Luo, J.Y., Fang, Z.X., Cao W. and Han, Z.M. 2011. NO evidence of persistent effects of continuously planted transgenic insect-resistant cotton on soil microorganisms. Plant and Soil 339:247–257. DOI:10.1007/s11104-010-0572-2
  15. Liu, B., Q. Zeng, F. Yan, H. Xu and C. Xu. 2004. Effects of Transgenic Plants on Soil Microorganisms. Plant and Soil 271:1-13. DOI:10.1007/s11104-004-1610-8
  16. Liu,W., Lu, H.H., Wu, W.X., Wei, Q.K., Chen, Y.X. and Thies, J.E. 2008. Transgenic Bt rice does not affect enzyme activities and microbial composition in the rhizosphere during crop development. Soil Biology and Biochemistry 40:475–486.
  17. Liu, Y., Li, J., Jr, C. N. S., Luo, Z. and Xiao. N. 2015. The effects of the presence of Bt-transgenic oilseed rape in wild mustard populations on the rhizosphere nematode and microbial communities. Science of the Total Environment 530-531:263-270.
  18. Rajendhran, J. and Gunasekaran, P. 2008. Strategies for accessing soil metagenome for desired applications. Biotechnology advances 26: 576 – 590. DOI: 10.1016 / j.biotechadv. 2008.08.002
  19. Rui, Y.K., Yi, G.X., Zhao, J., Wang, B.M., Li, Z.H., Zhai, Z.X., He, Z.P. and Li, Q. 2005. Changes of Bt toxin in the rhizosphere of transgenic Bt cotton and its influence on soil functional bacteria. World Journal of Microbiology and Biotechnology 21:1279–1284. DOI:10.1007/s11274-005-2303-z
  20. Saxena, D. and Stotzky, G. 2001. Bacillus thuringiensis (Bt) toxin released from root exudates and biomass of Bt corn has no apparent effect on earthworms, nematodes, protozoa, bacteria, and fungi in soil. Soil Biology and Biochemistry 33:1225–1230. DOI:10.1016/S0038-0717(01)00027-X
  21. Schmidt, T.M. and Waldron, C. 2015. Microbial diversity in soils of agricultural landscapes and its relation to ecosystem function. Pages 135-157 In: Hamilton SK, Doll JE, Robertson GP (eds) The Ecology of Agricultural Landscapes: Long-Term Research on the Path to Sustainability. Oxford University Press, New York, USA.
  22. Schulz, S., Brankatschk, R., D¨umig, A., K¨ogel-Knabner, I., Schloter, M. and Zeyer, J. 2013. The role of microorganisms at different stages of ecosystem development for soil formation. Biogeosciences 10:3983–3996.
  23. Tohidfar, M., Ghareyazie, B., Mousavi, M. and Yazdani, S. 2008. Agrobacterium mediated transformation of cotton (Gossypium hirsutum) using a synthetic cry1Ab gene for enhanced resistance against Heliothis armigera. Iranian Journal of Biotechnology 6:164-173.
  24. Turrini, A., Sbrana, C., Nuti, M.P., Pietrangeli, B. and Giovannetti, M. 2004. Development of a model system to assess the impact of genetically modified corn and aubergine plants on arbuscular mycorrhizal fungi. Plant and Soil 266:69–75.
  25. Torsvik, V. and Øvreås, L. 2002. Microbial diversity and function in soil: from genes to ecosystems. Current opinion in microbiology 5:240–245. DOI:10.1016/S1369-5274(02)00324-7
  26. Wei, M., Tan, F., Zhu, H., Cheng, K., Wu, X., Wang, J., Zhao, K. and Tang, X. 2012. Impact of Bt-transgenic rice (SHK601) on soil ecosystems in the rhizosphere during crop development. Plant, Soil and Environment 58 (5): 217–223.
  27. Xue, K., Luo, H.F., Qi, H.Y. and Zhang, H.X. 2005. Changes in soil microbial community structure associated with two types of genetically engineered plants analyzing by PLFA. Journal of Environmental Sciences (China) 17:130–134.
  28. Yuan, X., Xu, J., Chai, H., Lin, H., Yang, Y., Wo, X. and Shi, J. 2010. Differences of rhizo-bacterial diversity and the content of peimine and peiminine of Fritillaria thunbergii among different habits. Journal of Medicinal Plants Research 4(6):465-470. DOI:10.5897/JMPR09.484
  29. Zaman, M., Mirza, M.S., Irem, S., Zafar, Y. and Rahman, M.-ur. 2015. A Temporal Expression of Cry1Ac Protein in Cotton Plant and its Impact on Soil Health. International Journal of Agriculture & Biology 17:280-288.
  30. Zhang, Y.-J., Xie, M., Wu, G., Peng, D.-L. and Yu, W.-B. 2015. A 3-year field investigation of impacts of Monsanto’s transgenic Bt-cotton NC 33B on rhizosphere microbial communities in northern China. Applied soil ecology 89: 18 – 24. DOI: 10.1016 / j.apsoil. 2015.01.003
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 884
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 523


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب