بررسی رشد، برون ریزش آمونیوم و فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در جلبک سبز Dunaliella salina طی تنش‌های شوری در شرایط محدودیت نور و دی اکسید کربن

محورهای موضوعی : ژنتیک

زهرا حسینی کلبادی ¹ , آرین ساطعی ² , ، شادمان شکروی ³ , فریبا امیرلطیفی ⁴ , مریم صفایی ⁵ , عماد حسینی کلبادی ⁶

1 - عضو باشگاه پژوهشگران جوان، دانشگاه آزاد اسلامی گرگان
2 - گروه زیست شناسی، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد گرگان
3 - گروه زیست شناسی، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد گرگان
4 - عضو باشگاه پژوهشگران جوان، دانشگاه آزاد اسلامی گرگان
5 - عضو باشگاه پژوهشگران جوان، دانشگاه آزاد اسلامی گرگان
6 - دانشجوی کارشناسی ارشد پژوهش دانشگاه آزاد رودهن

تاریخ دریافت : 1385/12/23 تاریخ پذیرش : 1386/07/23 تاریخ انتشار : 1386/09/01

کلید واژه: شوری, نیترات ردوکتاز, دونالیلا, جلبک سبز, برون ریزش آمونیوم,

چکیده مقاله :

امکان استفاده از کلروفیت .Dunaliella sp در بیوتکنولوژی کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است. برای دستیابی به این منظور قابلیت بقا، رشد و برون ریزش آمونیوم که از شاخص‌های مهم استفاده در بیوتکنولوژی می‌باشد و همچنین فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در رابطه با محدودیت دی اکسید کربن بررسی شده است. نمونه پس از شناسایی در محیط کشت جانسون تحت شدت نور پایین در دمای 30 درجه سانتیگراد و روشنایی سفید مداوم قرار گرفت. تیمارهای شوری از نوع کلرورسدیم و به میزان 5/7%، 15%، 30%، 50% بود و یک تیمار هم محیط کشت بدون نمک در نظر گرفته شد. رشد بر اساس کدورت‌سنجی در طول موج750 نانومتر به کمک دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین گردید. هوادهی به کمک پمپ‌های اکواریومی انجام شد. در مرحله بعد میزان برون‌ریزش آمونیوم و فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در تیمارهای نامبرده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین رشد مربوط به شوری 5/7% در مدت زمان طولانی بوده است، در حالی که که نمونه توانایی بالایی برای رشد در شوری اشباع در مدت زمان کوتاه را نیز دارد. همچنین برون ریزش آمونیوم نیز در این شوری (50%) در شرایط هوادهی بیشترین میزان می‌باشد. در صورتی که کمترین میزان فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز مربوط به این شوری (50%) است. از سویی دیگر یافته‌های آماری بیان می‌دارد که بین برون ریزش آمونیوم و فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز همبستگی وجود ندارد. نتایج کلی نشان داد که در مقایسه با ریز جلبک‌های دیگر، Dunaliella sp. به علت توانایی آن در برون ریزش آمونیوم و رشد در دامنه‌های وسیعی از شوری‌های بالا و پایین می‌تواند یک کاندید جدی برای استفاده به عنوان کود بیولوژیک باشد.

چکیده انگلیسی:

The ability of green microalgae, Dunaliella salina for existence, growth, nitrat reductase activity and ammonium release in low light, ambient CO2 and saline condition was studied for a better understanding of it is biotechnological importance. Samples were cultivated in Johnson medium whit NaCl, 7.5, 15, 30 and 50% or without NaCl(control), 30◦C±1◦C, continious white light, 1500 lux, provided by fluorescent lamps and were aerated continiously using aquarium pumps. Based on the results of the present research, the best growth obtained in NaCl 7.5% for along term period, although in short term, a very high growth rate was obtained in NaCl 50% (Saturated salinity). Ammonium release was maximum in NaCl 50% and the nitrate reductase activity was minimum in the same salinity but there was no statistically significant correlation between ammonium release and nitrate reductase activity. The ability of Dunaliella salina in releasing high amount of ammonium and growth in low and high salinity makes it an important candidate as a new biofertilizer.

منابع و مأخذ:

سلطانی، ن.، شکروی، ش. و فتوت احمدی، ع، (1381). جمع آوری، شناسایی و بررسی اکولوژیک جلبک سبزدونالیلا. گزارش پایانی طرح پژوهشکده علوم پایه کاربردی. جهاد دانشگاهی شهید بهشتی.

Ben- Amotz, A. and Avron, M. (1973). The rode of glycerol in the osmotic regulation of the halophilic alga Dunaliella Parva. Plant physiol, 51: 875-878.

Berges, J. A. (1997). Algal nitrate reductases. Exr.J.Phycol, 32: 3-8.

Einspahr, K.J., Peeler, T.C and G.A.Jr. Thompson. (1988). Rapid changes in polyphosphoinositide metabolism associated with the response of Dunaliella salina to hypoosmotic shock. Journal of Biological Chemistry, 263: 5775-5779.

 Ernest, I., Deicher, M., Herman, P.M.J. and Vollenzien, U.I.A. (2005). Nitrate and Phosphat effect cultiviability of Cyanobacteria from inverment with low nitriant levels, applied and invoermental microbiology,Vol.71,no.6 pp :3379-3383

Garsia, F., Freile-Pelegrin, Y. and Robledo, D. (2007). Physiologycal characterization of Dunaliella sp. (Chlorophyta, Volvocales from Yucatan, Mexico. Bioresource Technology, 98:1359-1365.

Ginzburg, B.Z. (1978). In Energitics and Structure of Halophilic Microorganisms (Kaplan, S.R. and Ginz-burg, M., eds.), Elsevier/North-Holland Biomedical press. Amesterdam. PP, 543-560

Harrison, W.G. (1976). Nitrate metabolism of the red tide dinoØagellate Gonyaulax polyedra Stein. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 21: 199-209.

Hasegawa, P.M., Bressan, R.A., Zhu, J. and Bohner, H.J. (2000). Plant Cellular an Molecular Responses to high Salinity. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 51: 463-499.

 

Hochman, A. (1982). Studies of nitrate reductase in the fresh water dinoØagellate Peridinium cinctum. Arch. Microbio., 133: 62-65.

Johnson, M.K., Johnson, E.J., Mac Elroy, R.D., Speer, H.L. and Bruff, B.S.   (1968). Effects of Salt on the halophilic alga Dunaliella Viridis. J Bacteriol, 95: 1461-1468.

Riisgard, H.U. (1981). Cell volume responses in the naked marine flagellate Dunaliella marina transferred from darkness to light of different intensities. Bot.Mar, 24, 657.

Solarzano, L. (1969). Determination of ammonia in natural waters by the phenol-hypochlorite method. Limno oceanogr, 14: 799-801

Sym, G.J. (1984). Optimisation of the in vivo assay conditions for nitrate reductase in barley (Hordeum Vulgar L.V.Igri). J. Sci. Food Agric, 725-730.

Teodoresco, E.C. (1905). Organization et developpement du Dunaliella. Nouveau genre de Volvocacee- Polyblepharidee. Beh Z Bot centralbl. Bd, XV.215-232.

Thiel, T and Protte, B. (2001). Effect on Heterosist differentiation of nitrogen fixation invegtetive cell of the Cyanobacterium Anabeba variable, ATCC 29413, Jornal of bacteriology, vol. 183, NO, 1 pp:280-286.