76043abf2ebed2c

بررسی خصوصیات ضد‌میکروبی برخی سویه‌های Streptomyces دریایی بر علیه سه بیمارگر گیاهی

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در سال­های اخیر، استفاده از متابولیت‎های ثانویه مانند آنتی‌بیوتیک‌ها به ­منظور کنترل زیستی عوامل بیماریزای­ گیاهی مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف جداسازی، شناسایی و بررسی فعالیت ضدمیکروبی جدایه‌هایی از Streptomyces از دریای عمان علیه سه بیمارگر گیاهی Fusarium oxysporum، Xanthomonas campestris و Erwinia amylovora اجرا شد. سویه‌های Streptomyces روی محیط کشت‌های نشاسته کازیین اگار، گلیسرول گلیسین آگار و نشاسته نیترات آگار در غلظت‌های نمکی متفاوت جداسازی شدند. فعالیت ضدمیکروبی سویه‌ها با استفاده از کشت تقاطعی و اندازه‌گیری هاله عدم رشد در برابر بیمارگرهای گیاهی اندازه­گیری شد. 90% این سویه‌ها قادر به تولید هاله مهارکنندگی رشد در برابر باکتری X. campestris بودند که بالاترین هاله 1±15 میلی‌متر به‌دست آمد. دو سویه 130AC و 275AC برای استخراج ترکیب ضدمیکروبی انتخاب شدند. این سویه‌ها در محیط­های پیش­کشت و تخمیری مختلفی کشت داده شدند. استفاده از محیط‌های تخمیری مختلف نشان می‎دهد که محیط دارای گلیسرول و سویا هاله بازدارندگی را افزایش می­دهد. سویه‌های به‌دست آمده براساس ژن SrRNA16 متعلق به گونه‌هایStreptomyces sp. می‎باشند. جهت استخراج ترکیب ضدمیکروبی از حلال آلی دی‎کلرومتان، کلروفرم و اتیل‌استات استفاده گردید. حلال دی‌کلرومتان در سویه 130 ACو کلروفرم در سویه 275AC با ایجاد هاله مهارکنندگی 21 و 25 میلی‌متر مؤثرتر از سایر حلال‌ها بودند. این مطالعه نشان می‎دهد که برخی جدایه‌های Streptomyces در محیط‎های دریایی کمتر کاوش شده، دارای قابلیت کنترل باکتری‎های بیماریزای گیاهی می‌باشند که می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Anitha, A, Rebeeth, M (2009) In vitro antifungal activity of Streptomyces griseus against phytopathogenic fungi of tomato field. Academic Journal of Plant Sciences 2: 119-123.

Arasu MV, Duraipandiyan V, Agastian P, Ignacimuthu S (2009) In vitro antimicrobial activity of Streptomyces spp. ERI-3 isolated from Western Ghats rock soil (India) Journal de Mycologie Médicale 19: 22-28

Arifuzzaman M, Khatun M, Rahman H (2010) Isolation and screening of actinomycetes from Sundarbans soil for antibacterial activity. African Journal of Biotechnology 9: 4614-4619.

Attimarad SL, Ediga GN, Karigar AA, Karadi R, Chandrashekhar N, Shivanna C (2012) Screening, isolation and purification of antibacterial agents from marine actinomycetes. International Current Pharmaceutical Journal 1(12): 394-402.

Barke J, Seipke RF, Grüschow S, Heavens D, Drou N, Bibb, MJ, Goss RJM, Yu DW, Hutchings MI (2010) A mixed community of actinomycetes produce multiple antibiotics for the fungus farming ant Acromyrmex octospinosus. BMC Biology 8: 109-119.

Bredholt H, Fjærvik E, Johnsen G, Zotchev SB (2008) Actinomycetes from sediments in the Trondheim fjord, Norway: diversity and biological activity. Marine Drugs 6(1): 12-24.

Bu YY, Yamazaki H, Ukai K, Namikoshi M (2014) Anti-Mycobacterial Nucleoside Antibiotics from a Marine-Derived Streptomyces sp. TPU1236A. Marin Drugs 12(12): 6102–6112.

Debnath R, Saikia R, Sarma RK, Yadav A, Bora TC, Handique PJ(2013) Psychrotolerant antifungal Streptomyces isolated from Tawang, India and the shift in chitinase gene family. Extremophiles 17: 1045-1059.

Duraipandiyan V, Sasi AH, Islam VIH, Valanarasu M, Ignacimuthu S (2010) Antimicrobial properties of actinomycetes from the soil of Himalaya. Journal of Medical Mycology 20(1): 15-20.

Fenical W, Jensen PR (2006) Developing a new resource for drug discovery: marine actinomycete bacteria. Nature chemical biology 2(12): 666-673.

Gulve RM, Deshmukh AM (2011) Enzymatic activity of actinomycetes isolated from marine sediments. Recent Research in Science and Technology 3: 80-83.

Hamedi J, Mohammadipanah F, Amoozegar MA, Dehghan S (2007) Isolation of a new moderately halophilic broad-spectrum antibiotic producing actinobacter. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products 2(2): 94-104.

Hamedi J, Mohammadipanah F (2008) Isolation, determination and evaluation of antifungal activity some Iranian actinomycetes against three plant pathogenic fungi. Entomology and Phytopathology 76(2): 33-53.

Helmke E, Weyland H (1984) Rhodococcus marinonascens sp. nov., an actinomycete from the sea. International Journal of Systematic Bacteriology 34(2), 127-138.

Hohmann C, Schneider K, Christina B, Elisabeth Irran E et al, (2009) Caboxamycin, a new antibiotic of the benzoxazole family produced by the deep-sea strain Streptomyces sp. NTK 937. The Journal of Antibiotics 62: 99-104.

Intra B, Mungsuntisuk I, Nihira T, Igarashi Y, Panbangred W (2011) Identification of actinomycetes from plant rhizospheric soils with inhibitory activity against Colletotrichum spp., the causative agent of anthracnose disease. BMC Research Notes 4:98-107.

Jog R, Nareshkumar G Rajkumar S (2012) Plant growth promoting potential and soil enzyme production of the most abundant Streptomyces spp. from wheat rhizosphere. Journal of Applied Microbiology 113(5): 1154-1164.

Kathiresan K, Balagurunathan R, Selvam MM (2005) Fungicidal activity of marine actinomycetes against phytopathogenic fungi. Indian Journal of Biotechnology 4: 271-276.

Kuster E, Williams ST (1964) Selection of media for isolation of streptomycetes. Nature 202: 928-929

Lane DJ (1991) 16S/23S rRNA sequencing.In: Stackebrandt E, Goodfellow M, editors. Nucleic acid techniques in bacterialsystematics. Chichester, United Kingdom: John Wiley and Sons. 115–175.

Leyns F, De Cleene M, Swings J, De Ley J (1984) The host range of the genus Xanthomonas. The Botanical Review 50(3):305-355. 

Liu LL, Xu Y, Han Z, Li YX, Lu L, Lai PY,Zhong JL, GuoXR, Zhang XX, Qian PY (2012) Four New Antibacterial Xanthones from the Marine-Derived Actinomycetes Streptomyces caelestis, Marin Drugs 10(11): 2571-2583.

Manivasagan P, Venkatesan J, Sivakumar K, Kim SK (2013) Marine actinobacterial metabolites: Current status and future perspectives. Microbiological Research, 168(6):311-332.

Marchesi JR, Sato T, Weightman AJ, Martin TA, Fry JC, Hiom SJ, Wade WG (1998) Design and evaluation of useful bacterium-specific PCR primers that amplify genes coding for bacterial 16S rRNA. Applied and Environmental Microbiology 64: 795-799

Nelson PE, Toussoun TA, Cook RJ (1981) Fusarium, diseases, biology and taxonomy. University Park, PA, USA.

Ng YK, Hewavitharana AK, Webb R, Shaw PN, Fuerst JA (2013) Developmental cycle and pharmaceutically relevant compounds of Salinispora actinobacteria isolated from Great Barrier Reef marine sponges. Applied Microbiology and Biotechnology 97(7): 3097-3108.

Palaniyandi SAYang SHZhang L, Suh JW (2013) Effects of Actinobacteria on plant disease suppression and growth promotion. Applied Microbiology and Biotechnology 97(22): 9621-36.

Radhakrishnan M, Suganya S, Balagurunathan R, Kumar V (2010) Preliminary screening for antibacterial and antimycobacterial activity of actinomycetes from less explored ecosystems. World Journal of Microbiology and Biotechnology 26(3): 561-566.

Reading C, Cole M (1977) Clavulanic acid: a β-lactam from Streptomyces clavuligerus. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 11(5): 852-57.

Thumar JT, Dhulia K, Singh SP (2010) Isolation and partial purification of an antimicrobial agent from halotolerant alkaliphilic Streptomyces aburaviensis strain Kut-8. World Journal of Microbiology and Biotechnology 26(11): 2081-2087.

Wink J(2002) The Actinomycetales, An order in the class of Actinobacteria important to the pharmaceutical industry- Electronic manual, Aventis Pharma Deutschland Gmbh.

Zeng Q, Huang H, Zhu J, Fang Z, Sun Q, Bao S (2013) A new nematicidal compound produced by Streptomyces albogriseolus HA10002. Antoine Van Leeuwenhoek 103(5): 1107-1111.