اثر غلظتهای مختلف نانو ذرات نقره بر مؤلفه های جوانه زنی دو رقم پنبه (سپید و ورامین) و هیبرید سینگل کراس 704و تأثیر آن بر باکتری بذرزاد Xanthomonas smithii عامل بلایت پنبه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه گیاهپزشکی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 مدیر بخش فنی

3 کارشناس ارشد رشته مکانیزاسیون و ماشین های کشاورزی

چکیده

فناوری نانو به عنوان یک فناوری قدرتمند نوین، توانایی ایجاد انقلاب و تحولات عظیمی را در سیستم تأمین موادغذایی و کشاورزی در گستره جهانی دارد. این مطالعه برای بررسی تأثیر غلظتهای مختلف نانو ذرات نقره بر مؤلفه‌های جوانه‌زنی دو رقم پنبه (سای‌اکرا و ورامین) و یک رقم ذرت (704) و تعیین میزان MIC و MBC در باکتری عامل بلایت پنبه (Xanthomonas smithii)، به عنوان باکتری بذرزاد صورت گرفت. تیمارهای مورد استفاده در این آزمایش شامل غلظتهای 20، 40، 60، 80، 100، 120، 140، 160، 320 و 640 میکرولیتر بر لیتر از نانو ذرات نقره می باشد که اثر آنها بر فاکتورهای رشدی نظیر سرعت جوانه‌زنی بذر، طول ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه در شرایط آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. در رقم سای‌اکرا بیشترین مقادیر در صفات طول ساقه‌چه و گیاهچه مربوط به غلظت 120 میکرولیتر بر لیتر و در رقم ورامین در غلظت 60 میکرولیتر بر لیتر بوده‌اند. در ذرت رقم 704، در صفات طول ریشه‌چه، ساقه‌چه وگیاهچه بیشترین و کمترین مقادیر به ترتیب متعلق به غلظتهای 80 و 160 میکرولیتر بر لیتر و در مورد صفت سرعت جوانه‌زنی کمترین مقدار متعلق به غلظت 640 میکرولیتر بر لیتر بود. بررسی‌ها نشان دادند MIC نانو‌ذرات‌نقره در مورد باکتری (X. smithii) 5/0 میکرولیتر/لیتر می‌باشد. همچنین جلوگیری 100% از رشد این جدایه باکتریاییMBC، در غلظت 15 میکرولیتر/لیتر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Ashrafi, S. J., M. Falahati Rastegar, B. Jafarpour, N. Shahtahmasb, and S. Anil Kumar, 2010.
Study the efficacy of silver nanoparticles in controlling lentil Fusarium wilt. The Nineteenth Iranian Plant Protection Congr 797.

Azam, G., and R. E. Allan, 1976. Interrelationships of seedling vigor criteria of wheat under different field situations and soil water potentials. Crop Sci. 16: 615-618.

Cho, K. H., J. E. Park, T. Osaka, and S. G. Park, 2005. The study of antimicrobial activity and preservative effect of nanosilver ingredient. Electrochim Acta 51: 956- 960.

Choi, O., and Z. Hu, 2008. Size dependent and reactive oxygen species related nanosilver toxicity to nitrifying bacteria. Environ. Sci. Technol. 42: 4583-4588.

Davoudi, A. 2008. The use of silver nanoparticles in epiphytic population reduction and management of fire blight disease in pear orchards in Qazvin. The Eighteenth Iranian Plant Protection Congress 268.

Feng, Q. L. J. Wu, G. Q. Chen, K. Z. Cui, T. N. Kim, and J. O. Kim, 2000. A mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. J. Biomed. Mater. Res. 52: 662- 668.

Jensen, M. 2002. Seed vigour testing for predicting field seedling emergence in Fagus sylvatica L. Denderobiology 47: 47-54.

Jung, W. K., H. C. Koo, K. W. Kim, S. Shin, S. H. Kim, and Y. H. Park, 2008. Antibacterial activity and mechanism of action of the silver ion in Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Appl. and Envir. Microbiol. 74: 2171-2178.

Kim, J. S., E. Kuk, K. N. Yu, J. Kim, S. J. Park, H. J. Lee, S. H. Kim, Y. K. Park, Y. H. Park, C. Hwang, Y. Kim, Y. Lee, D. H. Jeong, and M. Cho, 2007. Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomed. Nanotechnol. Biol. Med. 3: 95-101.

Kora, A. J., and J. Arunachalam, 2010. Assessment of antibacterial activity of silver nanoparticles on Pseudomonas aeruginosa and its mechanism of action. World J. Microbiol Biotechnol. 27:1209-1216.

Lin, D., and B. Xing, 2007. Phytotoxicity of nanoparticles: Inhibition of seed germination and root growth. Envir. Pollut. 150: 243-250.

Lu, C. M., C. Y. Zhang, J. Q. Wen, G. R. Wu, and M. X. Tao, 2002. Research of the effect of nanometer materials on germination and growth enhancement of Glycine max and its mechanism. Soybean Sci. 21: 168-172.

Mac William, J. R., R. J. Clements, and P. M. Dowling, 1970. Some factors influencing the germination and early seedling development of pasture plants. Australian J. of Agric. Res. 21: 19-32.

Matsumura, Y., K. Yoshikata, S. Kunisaki, and T. Tsuchido, 2003. Mode of bactericidal action of silver zeolite and its comparison with that of silver nitrate. App. Environ. Microbiol. 69: 4278-4281.

Morones, J. R., J. L. Elechiguerra, A. Camacho, K. Holt, J. B. Kouri, J. T. Ramirez, and M. Yacaman, J. 2005. The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnol. 16: 2346-2353.

Nel, A., T. Xia, L. Mädler, and N. Li. 2006. Toxic potential of materials at the nanolevel. Science, 311: 622-627.

Nithya, R., and R. Ragunathan, 2009. Synthesis of silver nanoparticle using Pleurotus sajor caju and its antimicrobial study. J. Nanomat. Biostr. 4: 623-629.

Raffi, M., F. Hussain, T. M. Bhatti, J. I. Akhter, A. Hameed, and M. M. Hasan, 2008. Antibacterial characterization of silver nanoparticles against E. coli ATCC-15224. J. Mater. Sci. Technol. 24: 192-196.

Ruparelia, J. P., A. K. Chatterjee, S. P. Duttagupta, and S. Mukherjee, 2008. Strain specifity in antimicrobial activity of silver and coopper nanoparticles. Appl. Environ. Microbiol. 73: 1712-1720.

Salehi, M., and F. Tamaskani, 2009. Effects of silver nanoparticles on seed germination and seedling growth of wheat under salt stress. The first National Conference on Science and Seed Technology in Iran 232.

Saliba, A. M., R. Nishi, B. Raymond, E. A. Marques, U. G. Lopes, L. Touqui, and M. C. Plotkowski, 2006. Implication of oxidative stress in the cytotoxicity of Pseudomonas aeruginosa ExoU. Microb. Infec. 2: 450-459.

Sasani, Y., M. Karimi, A. H. Naserchiyan, F. Safari, H. Hajargasht, A. Ebrahimi, and M. R. Bihamta, 2009. Evaluate the effects of different concentrations of silver nanoparticles on indicators of
germination in wheat, vetch, millet and canola. The Sixth National Biotechnology Congress of Islamic Republic of Iran 156.

Seregin, I.V., and A.D. Kozhevnikova. 2005. Distribution of cadmium, lead, nickel, and strontium in imbibing Maize caryopses. Russ.J. Plant Physiol. 52(4): 565-569.

Shahrokh, S., and G. Emtiazi, 2009. Toxicity and unusual biological behaviour of nanosilver on Gram-positive and negative bacteria assayed by Microtiter- plate. European J. of Biol. Sci. 1: 28-31.

Sondi, I., and B. Salopek-Sondi, 2004. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram- negative bacteria. J. Coll. Interf. Sci. 275: 177-182.

Soni, I., and S. B. Bondi, 2004. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: A case study on E.coli as a model for Gram-negative bacteria. J. of colloid and interface sci. 275: 1770-1782.

Yang, F., F. Hong, W. You, C. Liu, F. Gao, C. Wu, and P. Yang. 2006. Influences of nano-anatase TiO2 on the nitrogen metabolism of growing spinach. Biolog. Tra. Elem. Res. 110.

Zhang, W.X., and B. Karn. 2005. Nanoscale environmental science and technology: challenges and opportunities. Environ. Sci. Technol. 39: 94A-95A.