اثر سمی نانوذرات نقره بر دو سویه باکتری استرپتومایسس محرک رشد گیاهی‌، قارچ بیمارگر فوزاریوم سولانی و اوومیست‌های بیمارگر پیتیوم آفانیدرماتوم و پیتیوم اولتیموم

نویسندگان

بخش بیوتکنولوژی میکروبی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده
نانوذرات نقره خواص ضدمیکروبی دارند و در محصولات تجاری مختلف استفاده ‌می‌شوند. در این مطالعه تاثیر دو نوع فرمولاسیون نانونقره L۲۰۰۰ و LS۲۰۰۰ بر دو سویه استرپتومایسس محرک رشد گیاهی و سه عامل بیمارگر گیاهی، پیتیوم آفانیدرماتوم، پیتیوم اولتیموم و فوزاریوم سولانی بررسی شد. استرپتومایسس‌ها و عوامل بیمارگر گیاهی به‌ترتیب روی محیط ISP۲ و PDA حاوی غلظت‌های ۰ تا ۷۵پی‌پی‌ام از دو نوع فرمولاسیون نانوذرات نقره کشت شدند. تاثیر L۲۰۰۰ و LS۲۰۰۰ بر میسلیوم استرپتومایسس‌ها به‌وسیله میکروسکوپ نیروی اتمی مطالعه شد. واحد تشکیل کلنی (cfu) باکتری‌ها در پاسخ به غلظت‌های افزایشی L۲۰۰۰ کاهش پیدا کرد. در مقابل LS۲۰۰۰ به‌طور کامل از رشد هر دو سویه حتی در غلظت ۵پی‌پی‌ام جلوگیری کرد. اثر ممانعت‌کننده LS۲۰۰۰ بر عوامل بیمارگر بیشتر از L۲۰۰۰ بود. پیتیوم آفانیدرماتوم بیشترین مقاومت را به L۲۰۰۰ نشان داد و تنها در غلظت ۷۵پی‌پی‌ام قطر کلنی کاهش پیدا کرد. حساسیت بالای فوزاریوم سولانی به L۲۰۰۰ موجب کاهش قطر کلنی قارچ در پایین‌ترین غلظت آن شد. رشد هر سه عامل بیمارگر توسط LS۲۰۰۰ کاهش پیدا کرد و در غلظت ۵۰پی‌پی‌ام به‌طور کامل متوقف شد. نتایج نشان داد که LS۲۰۰۰ شبکه میسلیومی باکتری‌ها را در تمام غلظت‌های آزمایش‌شده تخریب کرد. پس از تیمار با فرمولاسیون L۲۰۰۰ وزیکول‌هایی بر سطح شاخه‌های میسلیومی تشکیل شد. براساس نتایج، اثرات بازدارنده نانوذرات نقره بر باکتری‌های مفید خاک بیش‌تر از عوامل بیمارگر بود. بنابراین، برای استفاده از نانو ذرات نقره به‌عنوان ضدقارچ در کشاورزی باید بیشتر احتیاط شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Lugtenberg B, Kamilova F. Plant-growth-promoting rhizobacteria. Annu Rev Microbiol. 2009;63:541-56. [Link] [DOI:10.1146/annurev.micro.62.081307.162918]
Berg G. Plant-microbe interactions promoting plant growth and health: Perspectives for controlled use of microorganisms in agriculture. Appl Microbiol Biotechnol. 2009;84(1):11-8. [Link] [DOI:10.1007/s00253-009-2092-7]
Yandigeri MS, Malviya N, Solanki MK, Shrivastava P, Sivakumar G. Chitinolytic Streptomyces vinaceusdrappus S5MW2 isolated from Chilika lake, India enhances plant growth and biocontrol efficacy through chitin supplementation against Rhizoctonia solani. World J Microbiol Biotechnol. 2015;31(8):1217-25. [Link] [DOI:10.1007/s11274-015-1870-x]
Kämpfer P. The family Streptomycetaceae, part I: Taxonomy. In: Dworkin M, Falkow S, Rosenberg E, Schleifer KH, Stackebrandt E, editors. The Prokaryotes. New York: Springer; 2006. pp. 538-604. [Link] [DOI:10.1007/0-387-30743-5_22]
Koike ST, Gladders P, Paulus AO. Vegetable diseases: A color handbook. Burlington MA: Academic Press; 2007. [Link]
Kim JS, Kuk E, Yu KN, Kim JH, Park SJ, Lee HJ, et al. Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomedicine. 2007;3(1):95-101. [Link] [DOI:10.1016/j.nano.2006.12.001]
Sondi I, Salopek-Sondi B. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: A case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria. J Colloid Interface Sci. 2004;275(1):177-82. [Link] [DOI:10.1016/j.jcis.2004.02.012]
Kim KJ, Sung WS, Suh BK, Moon SK, Choi JS, Kim JG, et al. Antifungal activity and mode of action of silver nano-particles on Candida albicans. Biometals. 2009;22(2):235-42. [Link] [DOI:10.1007/s10534-008-9159-2]
Sadeghi A, Karimi E, Abbaszadeh Dahaji P, Ghorbani Javid M, Dalvand Y, Askari H. Plant growth promoting activity of an auxin and siderophore producing isolate of Streptomyces under saline soil conditions. World J Microbiol Biotechnol. 2012;28(4):1503-9. [Link] [DOI:10.1007/s11274-011-0952-7]
Karimi E, Sadeghi A, Abbaszadeh Dehaji P, Dalvand Y, Omidvarib M, Kakuei Nezhad M. Biocontrol activity of salt tolerant Streptomyces isolates against phytopathogens causing root rot of sugar beet. Biocontrol Sci Technol. 2012;22(3):333-49. [Link] [DOI:10.1080/09583157.2012.658552]
Sadegh Hassani S, Afzali J, Khosravi M. Atomic force microscopy. Tehran: Gisoom; 2014. p. 548. [Persian] [Link]
Morones JR, Elechiguerra JL, Camacho A, Holt K, Kouri JB, Ramírez JT, et al. The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnology. 2005;16(10):2346-53. [Link] [DOI:10.1088/0957-4484/16/10/059]
Pulit J, Banach M, Szczygłowska R, Bryk M. Nanosilver against fungi: Silver nanoparticles as an effective biocidal factor. Acta Biochim Pol. 2013;60(4):795-8. [Link]
Mukha IP, Eremenko AM, Smirnova NP, Mikhienkova AI, Korchak GI, Gorchev VF, et al. Antimicrobial activity of stable silver nanoparticles of a certain size. Appl Biochem Microbiol. 2013;49(2):199-206. [Link] [DOI:10.1134/S0003683813020117]
Yang X, Yang W, Wang Q, Li H, Wang K, Yang L, et al. Atomic force microscopy investigation of the characteristic effects of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus epidermidis. Talanta. 2010;81(4-5):1508-12. [Link] [DOI:10.1016/j.talanta.2010.02.061]