microbiology تهیه کنندگان: فاطمه رعیت – صدیقه اژدری موضوع پژوهش: Bacillus thuringiensis

2. microbiology تهیه کنندگان: فاطمه رعیت – صدیقه اژدری موضوع پژوهش: Bacillus thuringiensis دانشگاه:جهرم دانشکده:کشاورزی آذر ماه 91

3. مقدمه Bacillus thuringiensis یا BTنامی آشنا در کنترل آفات و حشرات است که در تولید بیش از 90% آفت کش های میکروبی و تعداد زیادی از گیاهان فراریخته مقاوم به حشرات کاربرد دارد ؛ باسیلوس تورنژنسیسBacillus thuringiensis) )یک باکتری اسپورزای گرم مثبت است که در خاک های سراسر دنیا یافت می شود.

4. تاریخچه در سال 1901 زیست شناس ژاپنیIshiwataدر حال بررسی علت بیماری sotto بود که باکتری را در کرم ابریشم مرده یافت و علت مرگ آنها را ناشی از این باکتری دانست. در سال 1911 ارنست برلینر این باکتری را که سبب مرگ پروانه آرد مدیترانه بود کشف کرد.او نام آن را به دلیل شهر آلمانی تورنجینیا که پروانه در آن پیدا شده بود باسیلوس تورنجنسیس گذارد. در سال 1915برلینر از و جود یک کریستال در آن خبر داد. که در سال 1938 فرانسوی ها فرمول تجاری آنرا تولید کردند که آن را اسپورین نامیدند. در سال 1985 کمپانی Plant Genetic System از این بلور های سمی برای دفع حشرات از گیاه Tobacco استفاده کرد. درسال 1987ژن آن را کلون کردند و توانستند این سم را از E.coliبگیرند.

5. Bacillus thuringiensis spore and protein crystals Lief cycle

6. این باکتری چندین انوع توکسین تولید می کند: آلفا اندو توکسین: این توکسین علاوه بر حشرات بر روی موش و دیگر مهره داران دارای اثر سمی می باشد. بتا اگزو توکسین:در برخی از گونه های این باکتری تولید شده و بر روی پستانداران عوارض عمده ای دارد. گاما اگزو توکسین:بر روی حشرات اثر سمیت ندارد. دلتا اندو توکسین:در هنگام تشکیل اسپور ودر مرحله مرگ تولید می شود. امروزه در فراورده های تجاری از سویه هایی از این باکتری که دلتا اندو توکسین تولید می نمایند استفاده می شود.و ازآلفا و بتا اگزو توکسین چون علاوه بر حشرات بر پستانداران نیز اثر نامطلوب دارد .استفاده نمی شود.

7. نحوه استفاده از سم باکتری بعد از گرفتن آن از باکتریE.coli 1.تولید حشره کش:به صورت گرد یا پودر قابل تعلیق در آب ارائه می شود و جزء پرمصرفترین عوامل کنترل میکروبی حشرات به شمار می رود. 2.تولید گیاه ترا ریخته:این گیاهان حاوی ژن تولید کننده توکسین که از باسیلوس تورنجنسیس بدست آمده است می باشند.این گیاهان خود قادر به تولید سم بوده و آفات حشره ای را که از این گیاهان تغذیه می کنند از بین می روند.

8. این سم بر سه گونه از موجودات اثر کشندگی دارد 1.Lepidopetraشامل پروانه ها و کرم های صد پا 2.Dipteraشامل پشه ها و مگس ها 3.Coleopteraشامل سوسک ها

9. نحوه اثر سم بر حشرات توکسین های این باکتری که به " دلتا اندو توکسین " معروفند ، در حقیقت پروتئین های کریستالی هستند که هنگام اسپورزایی باکتری تولید می شوند . هنگامی که این توکسین توسط حشره بلعیده می " دلتا اندو توکسین شود .پروتئین کریستالی در محتویات و شیره قلیایی روده حشره حل شده و تحت تاثیر آنزیم های پروتئاز به قطعات کوچک تر تبدیل می شود . در اثر واکنش هایی که این قطعات با سلولهای اپی تلیال روده میانی حشره انجام می دهند ، دیواره روده حشره سوراخ شده و محتویات روده با هموسل مخلوط می گردد که این امر موجب بروز یک عدم تعادل بیوشیمیایی در بدن لارو می شود که برای حشره کشنده است . پس از جذب میزان کافی از توکسین و صورت پذیرفتن فعل و انفعالات مذکور ، لارو دست از تغذیه می کشد، در نتیجه ظرف چند روز از گرسنگی می میرد .

10. چند مثال از کاربرد های BT - انتقال ژن BT به باکتری خاکزی Pseudomonas fluorescence که با ریشه غلات و سویا همزیست می باشد و اضافه کردن این باکتری به خاک می تواند خسارت کرم اگروتیس یا شب پره زمستانی (Agrotisipsilon or Black cutworm )در غلات را کنترل کند . - انتقال ژن BT به یک Endophyte Microorganism که داخل دستگاه آوندی گیاهان زندگی می کند و تکثیر می شود و آغشته سازی بذور ذرت و برنج با آنها ، موجب کنترل کرم ساقه خوار ذرت و برنج می شود .

11. شناسایی و تعیین سروتیپ سویه های بومی باسیلوس تورنجینسیس در خاک های مختلف استان فارس باسلوس تورنجینسیس باکتری تولید کنند0 یک یا چند سم پروتئینی بلوری در مرحله اسپورزایی و با قابلیت از بین بردن حشره ها،نماتد ها و سلول های سرطانی می باشد. هدف از انجام این پژوهش،جداسازی،شناسایی و مقایسه سم پروتئینیcry از این باکتری در سویه های بومی جدا سازی شده از مناطق مختلف استان فارس می باشد. یافته ها : نمونه های خاک شهر شیراز بیشترین سویه باکتری باسیلوس تورنجینسیس را نسبت به شهر های جهرم – کازرون – مرودشت – فسا و سد درود زن داشت.ازطرف دیگر بر اساس آزمون های بیوشیمیایی شامل تخمیر سوکروز و سالیسین،تولید لسیتیناز و هیدرولیز اسکولین جدایه ها در سه سروتیپ قرار گرفتند.

12. مواد و روش ها : در این پژوهش به صورت تصادفی 25 نمونه خاک از 6 منطقه استان فارس جمع آوری گردید و با استفاده از 7 روش متفاوت جدا سازی سویه ها انجام شد.شناسایی نمونه ها بر اساس آزمون های بیوشیمیایی،بررسی ساختار بلوری پروتئین cry با استفاده از میکروسکپ فازکنتراست و SDS-PAGE به منظور بررسی تنوع توکسین پروتئینی cry انجام گرفت. نتیجه گیری : نتایج این مطالعه نشان داد که باوجود اینکه جدایه های مورد بررسی دارای نوار های پروتئینی با فراوانی متفاوت هستند،اما پس از برش با پروتویناز K تقریبآ تمام نمونه ها حدود اندازه 34 کیلو دالتون را داشتند.

13. Selected References 1- http://microbiology1.blogfa.com/post-89.aspx 2- http://journals.ut.ac.ir/page/article-frame.html?articleId=11292 3- http://www.plantago.blogfa.com/post-269.aspx - 4 وان دریش، تامس بلوز؛ ترجمه محمدرضا موسوی- مبارزه بیولوژیکی- جهاد دانشگاهی مشهد 1379- صفحات 38 – 39 -5 رسول زارعی ١، نورالدین شایسته ٢ و علی اصغر پورمیرزا ٣ - تولید کپسولهای نشاسته دار باکتری Bacillus thuringiensis Berliner حاوی مواد همراه مختلف و بررسی کارآییآنها - مجله علوم کشاورزی ایران - جلد ٣۴ - شماره ۴ - سال ١٣٨٢ - صفحات (٨۵۵-٨۶٢) -6 سیامک نایبی-روش انتخابی برای جدا نمودن Bacillus thuringiensis از خاک و اثر توکسین تولیدی آن بر روی MuscaDomestica- فصلنامه علوم زیستی دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، سال اول- شماره سوم- تابستان 1388- صفحات 53 – 61 . -7 پزشکان گیاهانhttp://aent.persianblog.ir/post/2828 -8 ویکیپدیا -9 مجله دنیای میکرب ها – سال سوم – شماره اول – بهار 89 – الهام معظمیان،نیما بهادر،منوچهر رسولی،نگار آذر پیرا