غربالگری و شناسایی مولکولی یک جدایه استرپتومایسس سازگار با شوری دارای ویژگی‌های محرک رشد گیاه و ارزیابی پتانسیل آن به عنوان کود زیستی برای گیاه پریوش (Catharanthus roseus L.)

نوع مقاله : پژوهشی- فارسی

نویسندگان

1 گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قم، ایران

2 مرکز تحقیقات بیماری‌های عفونی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران

3 گروه علوم پایه پزشکی، قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران مرکز تحقیقات فیزیولوژی کاربردی، علوم پزشکی قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران

10.22108/bjm.2026.150550.1698

چکیده

این مطالعه با هدف غربالگری، شناسایی مولکولی و ارزیابی ویژگی‌های محرک رشد گیاه در اکتینوباکتری‌های بومی سازگار با شوری جداسازی‌شده از ریزوسفر دریاچه نمک قم و بررسی پتانسیل جدایه منتخب در بهبود رشد گیاه پریوش (Catharanthus roseus L.) انجام شد. تعداد 100 نمونه خاک ریزوسفری از اطراف دریاچه نمک قم جمع‌آوری شد. پس از جداسازی و غربالگری اولیه، جدایه‌های منتخب از نظر تحمل شوری، رشد در pH و دماهای مختلف، تولید ایندول-3-استیک اسید (IAA)، سیانید هیدروژن (HCN)، آمونیاک، سیدروفور، انحلال فسفات، تولید بیوسورفکتانت، مقاومت به فلزات سنگین کبالت (Co)، نقره (Ag) و سرب (Pb) و فعالیت آنتاگونیستی علیه اروینیا کاروتوورا و فوزاریوم اکسی‌سپوروم بررسی شدند. جدایه برتر با تعیین توالی ژن 16S rRNA شناسایی شد و اثر آن بر پارامترهای مورفولوژیکی گیاه پریوش در شرایط گلخانه‌ای ارزیابی گردید. از میان جدایه‌های غربالگری‌شده، جدایه شماره 54 بیشترین ویژگی‌های محرک رشد گیاه را نشان داد و با 99 درصد شباهت به جنس استرپتومایسس شناسایی شد. این جدایه توانایی رشد در حضور 10 درصد NaCl، تولید IAA، HCN، آمونیاک، سیدروفور و انحلال فسفات را نشان داد. همچنین تشکیل بیوفیلم در حضور فلزات سنگین در غلظت‌های 0، 5، 10، 15 و 20 میلی‌مولار حفظ شد، اگرچه میزان تشکیل بیوفیلم با افزایش غلظت فلزات به‌تدریج کاهش یافت. تلقیح جدایه منتخب در شرایط گلخانه‌ای موجب افزایش طول ساقه، تعداد برگ و عرض برگ گیاه پریوش نسبت به گروه کنترل شد. نتایج این مطالعه نشان داد که جدایه بومی استرپتومایسس دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌های محرک رشد گیاه و تحمل به فلزات سنگین است و می‌تواند به عنوان یک کاندیدای امیدوارکننده برای توسعه کودهای زیستی مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Screening and Molecular Identification of a Salt-Tolerant Streptomyces Isolate with Plant Growth-Promoting Traits and Evaluation of Its Biofertilizer Potential for Catharanthus roseus L.

نویسندگان [English]

  • Narges Davoudavadi Farahani 1
  • Seyyed Soheil Aghaei 1
  • Farah Farahani 1
  • Mohammadreza Zolfaghari 1
  • Mohammad Soleimani 2
  • Ali Javadi 3
1 Department Of Microbiology, Qo.C., Islamic Azad University, Iran.
2 Infectious Diseases Research Center, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran
3 Department of Basic Medical Sciences, QoMS.C, Islamic Azad University, Qom,Iran Applied Physiology Research Center, Qom Medical Sciences, Islamic Azad University, Qom, Iran
چکیده [English]

This study aimed to screen, molecularly identify, and evaluate the plant growth-promoting characteristics of indigenous salt-adapted actinobacteria isolated from the rhizosphere of Lake Namak in Qom, Iran, and to investigate the potential of the selected isolate to improve the growth of periwinkle (Catharanthus roseus L.). A total of 100 rhizospheric soil samples were collected from the surrounding areas of Lake Namak in Qom. Following initial isolation and screening, the selected isolates were evaluated for salt tolerance; growth under different pH and temperature conditions; production of indole-3-acetic acid (IAA), hydrogen cyanide (HCN), and ammonia; siderophore production; phosphate solubilization; biosurfactant production; resistance to heavy metals Cobalt (Co), silver (Ag) and lead (Pb); and antagonistic activity against Erwinia carotovora and Fusarium oxysporum. The superior isolate was identified by sequencing the 16S rRNA gene, and its effect on the morphological parameters of periwinkle plants was evaluated under greenhouse conditions. Among the screened isolates, isolate No. 54 exhibited the highest number of plant growth-promoting traits and was identified as belonging to the genus Streptomyces, with 99% sequence similarity. This isolate was capable of growing in the presence of 10% NaCl and demonstrated the production of IAA, HCN, ammonia, and siderophores, as well as phosphate solubilization. In addition, biofilm formation was maintained in the presence of heavy metals at concentrations of 0, 5, 10, 15, and 20 mM, although the amount of biofilm formation gradually decreased with increasing metal concentrations. Inoculation with the selected isolate under greenhouse conditions resulted in increases in stem length, leaf number, and leaf width of periwinkle plants compared with the control group. The findings of this study demonstrated that the indigenous Streptomyces isolate possesses a combination of plant growth-promoting traits and heavy-metal tolerance and may be considered a promising candidate for the development of biofertilizers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Actinobacteria
  • plant probiotic
  • Catharanthus roseus
  • biofertilizer
  • Streptomyces
  • molecular identification
  • salt tolerance