بخشی از مقاله
چکیده
مقدمه: حشره کش دلتامترین در بخش کشاورزی به طور وسیعی جهت از بین بردن آفات محصولات زراعی و باغی و کنترل آن ها مورد استفاده قرار میگیرد. در برابر نورخورشید پایداری زیادی دارد چون خاصیت تبخیری آن کم است و دوام آن روی محصولات زیاد است.
مواد و روش ها: دراین تحقیق برای جداسازی باکتری های تجزیه کننده سم دلتامترین نمونه برداری از سطوح مختلف خاک جمع آوری و به آزماشگاه منتقل و بررسی روی آن ها انجام شد.پس از تهیه رقت از هر نمونه و تلقیح به محیط MSb به همراه سم خالص 98/5 درصد دلتامترین،نمونه ها در انکوباتور شیکردار به مدت 7 روز انکوبه گذاری کردیم.پس از این مدت با مشاهده کدورت و رنگ آمیزی گرم وجود باکتری در محیط شناسایی شد، سپس با استفاده از تست های بیوشیمیایی و انجام PCR باکتری ها تعیین هویت شدند.
نتایج : در این مطالعه باکتری های باسیلوس سرئوس و باسیلوس تورینجینسیس شناسایی شدند که این دو باکتری سم دلتامترین را به عنوان منبع کربن و نیتروژن تجزیه کردند ونتایج نشان می دهد که این باکتری ها می توانند سم دلتامترین را در محیط آزمایشگاهی تجزیه کنند.
بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد که باکتری های تجزیه کننده سم دلتامترین در خاک مزارع کشاورزی وجود دارد و می توان با استفاده از این باکتری ها مشکلات زیست محیطی ناشی از تاثیرات این سم آلی را کاهش داد.
کلمات کلیدی: دلتامترین، باسیلوس، MSB، باکتری های تجزیه کننده،PCR
مقدمه
آفت کش ها ترکیبات شیمیایی هستند که برای محافظت گیاهان در مقابل آفات و بیماری ها و هر عامل کاهش دهنده محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد.نقش آفت کش ها در کنترل علف های هرز و کاهش هزینه تولید محصولات کشاورزی باعث شده است که کشاورزان از این ترکیبات به صورت مداوم استفاده کنند که با بارش باران این مواد جذب مولکول های خاک می شود که می تواند اکسید، تجزیه وجذب توسط گیاهان و جانوران شوند. مصرف بیش از حد آفت کش ها باعث آلودگی های زیست محیطی شده و اثرات جانبی زیادی را بر موجودات زنده و میکروارگانیسم ها در اکوسیستم های مختلف داشته و با ورود به زنجیره غذایی سلامت انسان را تحت تاثیر قرار می دهد. - . - 1
آفت کش ها آلاینده خاک های سطحی زراعی مهمی به شمار می آیند.از نظر پایداری شیمیایی،آفت کش ها با واکنش هیدرولیز، اکسیداسیون، احیا و در صورتی که در ترکیب در سطح خاک باشد.به کمک نور شکسته می شود که ترکیبات فسفره هیدرولیز شیمیایی می شود.ترکیبات آب دوست با پیوند محکمی به ذرات خاک جذب نمی شوند تا اندازه ای در خاک آزادانه حرکت می کنند و در دسترس میکروارگانیزم ها قرار می گیرند.این ترکیبات در ابتدای ورود به خاک سرعت تجزیه کمی دارند بعد از یک دوره کوتاه سرعت تجزیه افزایش می یابد و ترکیب ناپدید خواهد شد.معمولا در طی چند روز تا چند هفته ترکیب در بار اول تجزیه می شود اگر دوباره همان آفت کش به خاک افزوده شود دوره کوتاه حذف می شود و ترکییب با سرعت حذف خواهد شد.
این خاک را خاک غنی شده می گویند که خاک غنی شده دارای نژادهایی از میکروارگانیزم ها است که آفت کش ها را به سرعت تجزیه می کند. - . - 2دلتامترین حشره کش پیرتروئید مصنوعی است که دارای خاصیت تماسی وگوارشی وغیرسیستمیک است که طیف وسیعی ازآفات مکنده وجونده را با مقادیرمصرف کم درمدت کوتاهی پس از سمپاشی کنترل می کند.هم چنین دارای تبخیرکم ودوام آن روی محصول زیاداست.دلتامترین به دلیل خاصیت چربی دوستی به سرعت جذب لایه کوتیکول حشرات وهمچنین سطوح برگ های سمپاشی شده می گردد،پس در نتیجه نه تنها بانفوذ سریع درکوتیکول حشرات آنها رابه سرعت ازبین می برد بلکه درمقابل شسته شدن توسط باران مقاوم می شود.
دلتامترین تنها حشره کشی ازگروه پیروتروئیدها می باشد که فقط یک ایزومرفعال دارد،درنتیجه اثرات مخرب جانبی وآلودگی محیط زیست رابه حداقل رسانده است.دلتامترین به مدت7 تا 20روز بسته به نوع گیاه،میزان مصرف،نوع آفت وشرایط آب و هوایی منطقه اثرحفاظتی خودرا حفظ می کند. دلتامترین در خاک در اثر فعالیت میکروارگانیسم ها ظرف مدت 1 تا 2 هفته تجزیه می شود و نیمه عمر آن در خاک های زراعی کمتر از 23روز است.دلتامترین برای مبارزه باحشرات مقاوم به سایر سموم نیز اثرات مطلوب رانشان داده است. - - 3 سم دلتامترین با محیط زیست به دلیل جذب سطحی قوی در ذرات و ماندگاری درآب سازگار نیست،با این حال به عنوان خطر برای اکوسیستم محسوب می شود.
دلتامترین تحت شرایط آزمایشگاهی پیدا شده است که برای طیف وسیعی از ارگانیسم ها مانند آبزیان، دوزیستان، سخت پوستان و پلانکتون های مختلف به شدت سمی است.دلتامترین برای زنبور عسل بسیار خطرناک است از این روسم پاشی در زمان فعالیت زنبور عسل، گلدهی مزرعه و علف هرز نباید انجام شود. این حشره کش برای ماهی ها ودیگر موجودات آبزی نیز بسیارخطرناک می باشد.تحقیقات آزمایشگاهی نشان دادند که دلتامترین مواد شیمیایی مضر است و علاوه بر این یافتند که جمعیت حشره ها را کاهش می دهد و استفاده از آن به طور غیرمستقیم باعث گسترش جلبک می شود که برای کنترل رشد جلبک ها و خطرات زیست محیطی دیگر از دلتامترین کمتر استفاده می شود. - - 4
مواد و روش ها
ابتدا لایه رویی خاک که دارای مواد آلی هستند را کنار زده ونمونه خاک تا عمق15 سانتی متری از زمین های زراعی در دو منطقه آمل و فیروزکلا که دارای سابقه استفاده از سم دلتامترین صورت گرفته است ، که از این دو منطقه به اندازه 10 گرمنمونه تهیه شده و در داخل کیسه های پلاستیکی استریل و بهداشتی به آزمایشگاه منتقل شده و در محیط های مایع تلقیح شد.سپس 10 گرم از هر دو خاک جدا شده را در 90 میلی لیتر سرم فیزیولوژی در درون ارلن ریخته و رقت تهیه کرده هم زده تا خوب مخلوط شده و کنار گذاشته شد تا ته نشین گردد که رقت های 10-1 تا 10-6تهیه کردیم.
برای ساخت محیط M.S.Bموادی که وزن شد را در یک لیتر سرم فیزیولوژی حل کرده و با PHمتر PHآن را روی 7-7/4 تنظیم میکنیم، محیط M.S.B را در اتوکلاو گذاشته تا استریل شود.سپس 10 میلی لیتر از محیط کشت M.S.B را داخل ارلن ریخته ppmًًٌ از سم دلتامترین را اضافه کرده و 1 میلی لیتر از خاکی که رقت تهیه شده به محیط کشت حاوی سم اضافه می کنیم. این مراحل را برای تمامی رقت ها انجام می دهیم و از آن جایی که در این پژوهش بر روی دو نمونه خاک کار کردیم تمامی مراحل برای هردو خاک انجام می شود.سپس ظروف حاوی محیط M.S.B ،سم و نمونه خاک در انکوباتور شیکردار به مدت 7روز در دمای 32درجه سانتی گراد و دور 120rpm قرار دادیم.
بعد از 7 روز با ملاحظه کدورت در نمونه، رشد باکتری ها دیده شد.سپس محیط کشت جامد نوترینت آگار تهیه واتوکلاو شد و در پلیت ها ریخته مورد استفاده قرار گرفت. برای جداسازی میکروارگانیسم خالص یا کلنی تک ابتدا لوپ را با شعله استریل کرده بعد آن را به طور جداگانه در هر رقت تهیه شده در هر دو نمونه خاک به صورت عمقی وارد کرده سپس به طور کشت 4 منطقه ای می دهیم.بعد پلیت های کشت داده شده را به مدت 24 تا 48 ساعت در انکوباتور 37درجه سانتی گراد قرار داده تا کلنی ها رشد کنند.برای خالص سازی کلنی از هر کلنی چندین بار کشت 4 منطقه ای انجام شد.
شناسایی باکتری های جداسازی شده
روش های بیوشیمیایی
کلنی های خالص به منظور شناسایی اولیه باکتری ها رشد کرده در محیط کشت جامد از نظر کلنی، رنگ آمیزی گرم و تست های بیوشیمیایی شامل : TSI، MR.VP، C,S،SIM ، اوره آز،مورد بررسی قرار گرفت.
شناسایی مولکولی باکتری های تجزیه کننده سم دلتامترین
استخراج DNA از باکتری ها با استفاده از کیت فرمانتاژ طبق دستورالعمل انجام شد.سپس واکنش PCR با استفاده از پرایمرهای زیر انجام شد.پرایمر رفت:
پرایمر برگشتی:
واکنش PCR در حجم 25 میکرولیتر انجام شد:
