ارزیابی مولکولی تاثیر نانو ذرات نقره بر فلور باکتریایی خاک فراریشه پنبه

کد مقاله : 1535-23IPPC
نویسندگان
کرج-بلوار شهید فهیمده-پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی
چکیده
نانو ذرات نقره در صنعت، پزشکی و کشاورزی کاربردهای فراوانی دارد اما تا کنون اثرات زیست محیطی آن به ویژه بر روی فلور میکروبی خاک‌های کشاورزی مطالعه چندانی نشده است. بنابراین مطالعه ایمنی این گونه مواد از نظر تاثیر روی فلور میکروبی منابع آبی و خاکی جهت تنظیم ضوابط الزام‌آور برای شرکت‌های تولید کننده، توزیع کننده و مصرف کنندگان ضروری خواهد بود. در این راستا در پژوهش حاضر تلاش شده است برهمکنش میزان غلظت و اندازه نانو ذرات نقره با میکروفلور باکتریایی خاک کشت شده با پنبه بررسی گردد. در این پژوهش تاثیر دو فرمولاسیون تجاری نانونقره LS2000 و L2000 بر جمعیت باکتریایی خاک رایزوسفر پنبه بررسی شد. پیش از کاشت بذر، خاک با غلظت‌های 0، 5، 10، 25 و 50 پی‌پی‌ام دو فرمولاسیون تیمار شد. نمونه‌های خاک رایزوسفر پنبه در مراحل گیاهچه، تشکیل کاسبرگ و تشکیل غوزه جمع‌آوری شد. جهت بررسی تنوع باکتریایی خاک‌های تیمار شده با غلظت‌های گوناگون فرمولاسیون‌های نانونقره از روش PCR–DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) استفاده شد. برای این کار جفت آغازگر GC U968F/L1401R به کار گرفته شد. نتایج به دست آمده از الکتروفورز با استفاده از دستگاه DGGE بر روی ژل اکریل آمید 8 درصد حاوی شیب مواد دناتوره کننده نشان داد که فرمولاسیون LS2000 در مقایسه با فرمولاسیون L2000 تاثیر بیشتری بر فلور باکتریایی منطقه ریزوسفر پنبه در هر سه مرحله نمونه‌برداری داشت. این تاثیر با افزایش غلظت هر دو فرمولاسیون نسبت مستقیم داشت. همچنین گونه‌های باکتریایی تحت تاثیر فرمولاسیون LS2000 با گونه‌های تحت تاثیر فرمولاسیون L2000 همسان نبود و در هر ژل به دست آمده از هر فاز نمونه‌برداری، جایگاه‌های متفاوتی از باندهای DNA مشاهده می‌شد. این موضوع نشان دهنده تفاوت در تاثیرپذیری فلور باکتریایی در مواجهه با این دو فرمولاسیون است. به طور کلی می‌توان نتیجه گرفت اندازه و غلظت ذرات نانونقره دو فاکتور مهم در کمیت و کیفیت تاثیرگذاری روی فلور باکتریایی بوده و نیاز است تا در زمینه تعیین استانداردهای مصرف نانونقره این موضوع لحاظ شود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Molecular evaluation of the effects of silver nanoparticles on the bacterial flora of the cotton rhizosphere soil
Authors
Ebrahim Karimi
Abstract
Silver nanoparticles are widely used in industry, medicine and agriculture, but its environmental impacts, especially on the microbial flora of agricultural soils, have not been studied so far. Therefore, the study of the safety of these substances in terms of the effect on the microbial flora of water and soil resources to regulate mandatory criteria for producer, distributor and consumers is essential. In this regard, the present research attempts to investigate the interaction between the concentration and size of silver nanoparticles with bacterial microflora of cotton-grown soil. In this study, the effect of two commercial formulations of colloidal nanosilver, LS2000 and L2000 on bacterial flora of cotton rhizosphere soil was evaluated. Soil was treated with 0, 5, 10, 25 and 50 ppm of each formulation before seed planting. Samples were collected from rhizosphere soil of cotton at seedling, squaring and bolling stages. PCR–DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) was used to evaluate the bacterial diversity in the soils treated with different concentrations of nanosilver formulations. For this, the GC U968F/L1401R primer was used. The results of electrophoresis using DGGE on 8% gel of acryl amide containing a gradient of denaturing agents showed that the LS2000 formulation had a higher effect on the bacterial flora of the cotton rhizosphere in comparison with the L2000 formulation at all three stages of sampling. This effect was proportional to the concentration of both formulations. Also, the bacterial species affected by the L2000 formulation was not identical to those of the L2000 formulation and in each gel obtained from each sampling phase, different positions of DNA bands were observed. This suggests a different response of bacterial flora in exposure with these two formulations. In general, it can be concluded that the size and concentration of nanosilver particles are two important factors in the quantity and quality of the effect on bacterial flora and it is necessary to consider this issue in determining the standards of nanosilver use.
Keywords
silver nanoparticles, Bacterial flora, cotton, DGGE