پایان نامه ارزیابی میزان تولید داروی دسفرال از سویه استرپتومایسس پیلوسوس به روش بیولوژیک

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه ارزیابی میزان تولید داروی دسفرال از سویه استرپتومایسس پیلوسوس به روش بیولوژیک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت:word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:175

چکیده:

دسفری اکسامینB،‌ تنها سیدروفوری است که فرم مزتیله آن (نمک متان سولفونات دسفری اکسامین B) با نام تجاری دسفرال جهت درمان بیماران تالاسمی، به منظور شلاته کردن بار اضافی آهن، استفاده می گردد.

به همین منظور جهت تولید دسفری اکسامین B، از سویه استرپتومایسس پیلوسوس استفاده گردید و سویه مربوطه در محیط کشت Soy bean کشت داده شد و دسفری اکسامین آن بوسیله استفاده از محلول فنل- کلروفرم و اتر استخراج گردید. به منظور طراحی این سیستم بیولوژیکی و افزایش بهره برداری از محصول مذکور از منابع کربن و نیتروژن مختلف استفاده گردید و تاثیر هر یک بر میزان دسفری اکسامین تولیدی بررسی شد. چنانچه مشاهده گردید که اسید آمینه ترئونین، افزایش قابل ملاحظه ای بر دسفری اکسامین تولیدی از سویه مذکور دارد و مقدار %۱۲۵/۰ ترئونین، در محیط کشت Soy bean، بسیار مطلوب می باشد. از طرفی اثر ویتامین تیامین (B₁)بررسی گردید و مشاهده شد که تاثیر مثبت بر دسفر اکسامین تولیدی دارد و در رده بعد از اسید آمینه ترئونین قرار می گیرد. همچنین اثر اسید آمینه لوسین نیز بر تولید دسفری اکسامین مثبت بوده و در رده بعد از ویتامین تیامین (B₁) قرار می گیرد.

در ایـن تحقـیق از شلاته کننـده های کاتیونی EDTA، ۸-hydroxyquinoline  در محـیط کشت Soy bean استفاده شد و مشاهده گردید که شلاته کننده های مذکور اثر منفی بر تولید دسفری اکسامین  دارند در نتیجه، کاتیونها، اثر مثبت بر افزایش میزان دسفری اکسامین تولیدی خواهند داشت به همین منظور مواد معدنی مختلف از جمله اثر

CaCl₂.2H₂O,MgSO₄.7H₂O,ZnSO₄.7H₂O, MnCl₂, FeSO₄.7H₂O

و همچنین  اثرCaCl₂.2H₂O,MgSO₄.7H₂O به طور همزمان در محیط کشت Soy bean بررسی گردید.

در این تحقیق نتایج مطلوبی بدست آمد، بطوری که کلسیم (بصورت CaCl₂.2H₂O) اثر قابل ملاحظه‌ای بر افزایش میزان دسفری اکسامین تولیدی از سویه مذکور دارد و مقدار ۸/۲، و ۲، CaCl₂.2H₂O سبب افزایش قابل توجهی بر میزان محصول مذکور می گردد. و بدین ترتیب تاثیر مثبت کلسیم، بر تولید دسفری اکسامین مشخص گردید.

در این آزمایشات تاثیر مثبت روی، منیزیم و منگنز بر دسفری اکسامین تولیدی آشکار گردید بطوری که غلظت  ^۲-۱۰ × ۴/۰، ZnSO₄.7H₂O و  ۶/۰، MgSO₄.7H₂O و  ۲، MnCl₂ سبب افزایش تولید دسفری اکسامین شد.

مقدمه:

چه قدر زیبا و شاعرانه است که انسان به نوای دلنواز عاشقانه‌ای که در دل موجودات زنده نواخته می شود گوش دهد. تمام پدیده های هستی که زائیده اراده و مشیت الهی هستند منظر شناخت خداوند قادرند و چه با شکوه است علمی که انسان طالب معرفت را به سرچشمه شناخت این پدیده ها راهنمایی کند.

چشم دل بازکن که جان بینی                                  آنچه نادیدنی است آن بینی

امروزه عرصه ای از حیات بشری را نمی توان یافت که تأثیر مثبت از بیوتکنولوژی نداشته باشد. کلمه بیوتکنولوژی که از دو بخش بیو (به معنی زندگی و موجودات زنده) و تکنولوژی (به معنای هنر بشر در استفاده از علم) تشکیل شده است بطور کلی بیوتکنولوژی به مفهوم استفاده از موجودات زنده، اندام ها و سلولهای آنها برای تولید یک فرآورده با خدمات با ارزش اقتصادی به منظور بهبودرفاه بشر می باشد. بعبارت دیگر بیوتکنولوژی دانشی است که در رابطه با استفاده از موجودات و متابولیتهای آنها جهت تولید فرآورده های مختلف دارویی، غذایی، شیمیایی و غیره در مقیاس صنعتی بحث می کند.

سرآغاز بیوتکنولوژی به ده هزار سال پیش برمی گردد.  روند تکاملی بیوتکنولوژی در طی هزاران سال شکل گرفته است، ولی بیوتکنولوژی مدرن در اواسط دهه 70 متولد شد. از همان آغاز، بیوتکنولوژی در قالب مهندسی شیمی توسعه یافت، از این رو با توسعه ی فرآیندهای صنعتی، گستردگی بیشتری پیدا کرد. بیوتکنولوژی از تکنیکهای مختلف ژنتیک، میکروبیولوژی کاربردی، شیمی، بیو شیمی، بیو لوژی، مهندسی فرآیند و غیره تشکیل می‌شود.

ابزار توانمند بیوتکنولوژی در پزشکی، کشاورزی، حفاظت از محیط زیست انقلاب عظیمی را بوجود آورد و امیدی برای حل بسیاری از مشکلات حاد بشر در سده بیست و یکم است.

بیوتکنولوژی علمی است که بهترین راه برای یافتن علت بیماری ها و درمان آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد بطوری که در زمینه بهداشت تحولی عظیم ایجاد کرده است.انتقال وبیان ژنهای موجودات زنده و نوترکیبی آنها در آزمایشگاه به تولید محصولاتی که در پیشگیری و تشخیص و درمان بیماری ها کاربرد دارند از مهمترین عرصه های بکارگیری این دانش در توسعه ارتقاء سلامت و بهداشت جامعه و کنترل بیماری های عفونی و غیر عفونی می باشد. تشخیص دقیق و سریعتر بیماریها از جمله ناهنجاریهای ژنتیک و غربالگری از آنها، تشخیص پیش از تولد،استفاده از سلولهای بنیادین و سلولهای پایه و جنینی در مطالعات پایه و کاربردی پزشکی، تولید داروهای نوترکیب، تشخیص هویت، xenotransplantation با استفاده از حیوانات برای تولید بافت و اندام های مورد نیاز انسان، ژن درمانی و درمان بسیاری از بیماریهای صعب العلاج و تولید پروبیوتیک ها، بهبود کیفیت مواد غذایی و از همه مهم تر درک فرآیندهای زیستی عوامل بیماری زا، مکانیزم عمل آنها و تدبیر راهبردهای جدید بهداشت و درمان، تنها تعدادی از کارهای بیوتکنولوژی در عرصه بهداشت و پزشکی است.

 

و چه زیبا خداوند متعال، این علم را در سوره علق به انسان آموخته است.

بسم الله الرَّحمنِ الرَّحیم

اِقْرَاْ بِاسْمِ رَبِّک الَّذی خَلَقْ [1] خَلَقَ اِلْأنْسانَ مِنْ عَلَقٍ [2] اِقْرَاْ و رَبُّکَ اَلْاَکْرَمُ [3]

اَلَّذی عَلَّمَ بِالْقَلَمِ [4] عَلَّمَ الْأنسانَ مالَمْ یَعْلَمْ [5]

ای رسول گرامی قرآن را به نام پروردگارت که خدای آفریننده عالم است بر خلق قرائت کن  آن خدائی که آدمی را از خون بسته بیافرید  بخوان قرآن را و پروردگارت کریمترین کریمان عالم است  آن خدایی که بشر را علم نوشتن بقلم آموخت  و به آدم آنچه را که نمی دانست به الهام خود تعلیم داد

این کلام الهی در کمال ایجاز و اختصار اشاره به تمامی علوم از جمله بیوتکنولوژی دارد، چنانچه در آیه دوم سوره علق، علق (خون بسته) بیانگر سلولهای بنیادی می باشد و خدا در آیه عَلَّمَ الْأِنسانَ مالَمْ یَعْلَمْ ( و به آدم آنچه را که نمی دانست به الهام خود تعلیم داد) بیان داشته است که در کلام قرآن علوم مختلف به انسان الهام و تعلیم داده شده است و همانطور که خداوند بارها تاکید بر تفکر و تعقل در قرآن فرموده است می توان با استعانت از آیات الهی بر بسیاری از علوم فائق آمد.

یقیناً افق روشنتر، در گرو استفاده از ارگانیسمهایی است که بطور ژنتیکی برای تولید فراورده های غیر میکروبی مانند انسولین، اینترفرون، هورمون رشد انسان، واکسنهای ویروسی مهندسی شده اند. چنانچه به تازگی داروی نوترکیب انسانی (Human recombinent) اینترفرون به دست توانای دانشمندان ایرانی ساخته شد و ایران سومین کشور بعد از آمریکا و آلمان در تولید این فرآورده بیوتکنولوژی می‌باشد.

پس از تولید انسولین انسانی برای درمان دیابت، بیوتکنولوژی همچنان به خلق داروهای جدید و واکسن ها ادامه داده است. این داروها به میلیونها انسانی که در سرتاسر جهان به بیماریهای قلبی، سرطان، دیابت، پارکینسون، آلزایمر، ایدزو…. مبتلا هستند، کمک کرده اند.

طی سالهای 1925 تا 1965 استفاده از میکروبها در صنایع دارویی بصورت یک تحول اساسی، زمینه را برای بکارگرفتن میکروارگانیسم ها در تولید آنتی‌بیوتیک ها، هورمونها، ویتامینها، داروها و غیره فراهم ساخت. همگام با توسعه آنتی بیوتیک های جدید، تولید اسیدهای آمینه و نوکلئوتیدها نیز با موفقیت به انجام رسید. از زمانی که کشف گردیده بعضی از واکنشهای شیمیایی مشکل در ساخت استروئیدها، می توانند توسط میکروارگانیسم ها با راندمان بالایی انجام شوند، تولید آسان هورمونهای استروئیدی مهم در پزشکی امکان پذیر شد. علاوه بر این تعداد زیادی از فرآیندهای تولید آنزیم برای مصارف صنعتی، تجزیه ای، پزشکی نیز توسعه یافتند. مرحله برجسته‌تر پیشرفت بیوتکنولوژی، زمانی روی داد که فرایندهای تخمیری مداوم تکمیل شدند. این فرایندها اولین بار به منظور تولید غذای انسان و خوراک دام از باکتریها و مخمرها (پروتئین تک یاخته) استفاده شدند.

شبیه سازی دام، تولید حیوانات ترا ریخته برای بهبود کیفیت و کمیت تولید، تولید آنزیمها، در عرصه محیط زیست، کاهش مصرف سموم شیمیایی، فروشویی معادن با استفاده از ریزساز واره ها، حتی احیای موجودات منقرض شده از جمله دستاوردهای غیر قابل انکار این فناوری هستند.  همچنین برای تولید سوختهای بیولوژی و پاکسازی آلودگی ها و پسماندها از آن استفاده می شود. امروزه به لحاظ خطر کمیاب شدن نفت، تولید اتانول سوختی به کمک مواد نشاسته ای شروع شده است، و فرآیندهای میکروبی قدیمی برای ساخت استون و بوتانول از نشاسته ( در دهه 1920 و 1930 توسعه یافته اند) رونق تازه یافته است. برای تولید میکروبی سوخت ها از مواد زائد سلولزی، پتانسیل زیادی وجود دارد اما تا به امروز، این قبیل فرآیندها، هنوز در مرحله آزمایشگاهی خود باقی مانده اند.

داروهایی که از طریق بیوتکنولوژی تهیه می شوند به مراتب کمتر از داروهایی که از طریق شیمیایی سنتز می‌شوند دارای اثرات زیانبار جانبی هستند همچنین بیوتکنولوژی قادر به ساخت داروهای پیچیده ای است که بطریق دیگر نمی‌توان آنها را تولید کرد. بیوتکنولوژی به ویژه با استفاده از روشهای DNA نوترکیب، نقش مهمی در تولید داروها و واکسن ها ایفا کرده است.

داروی دسفرال از جمله داروهایی است که از طریق بیوتکنولوژی تهیه می شود. هم اکنون تولید صنعتی دسفری اکسامین بوسیله تخمیر سویه ای جهش یافته از استرپتومایسس پیلوسوس توسط شرکت نواریتس انجام می شود. بطوری که نمک متان سولفونات دسفری اکسامینB (فرم مزتیله دسفری اکسامین B) با نام تجاری دسفرال جهت درمان بیماران تالاسمی استفاده می گردد.

ما امیدواریم به یاری خداوند متعال و استعانت از کتاب الهی ( قرآن کریم) و سعی و تلاش محققین کشورمان، به پیشرفت های گسترده تری در این زمینه دست یابیم و کشور عزیزمان در کلیه زمینه های علمی و فرهنگی به بالاترین پیشرفت‌ها نایل آید. و با تولید این دارو، بتوان خدمتی به بیماران تالاسمی کشورمان که از این بیماری رنج می برند، نمود.

فهرست مطالب:

عنوان                                                                                                               صفحه

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………. ۱

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳

فصل اول

۱-۱ – تالاسمی……………………………………………………………………………………………………………… ۸

۱-۲-اتیولوژی و سبب شناسی تالاسمی……………………………………………………………………………….. ۸

۱-۲-۱ – خون شناسی…………………………………………………………………………………………………….. ۹

۱-۲-۲- خون سازی و گلبولهای قرمز……………………………………………………………………………….. ۱۰

۱-۳- تالاسمی و انواع آن………………………………………………………………………………………………. ۱۰

۱-۳-۱ آلفا تالاسمی……………………………………………………………………………………………………… ۱۰

۱-۳-۲- بتا تالاسمی……………………………………………………………………………………………………… ۱۱

۱-۳-۲-۱ بتا تالاسمی مینور(سالم ناقل)……………………………………………………………………………… ۱۱

۱-۳-۲-۲ – بتا تالاسمی ماژور( بیماری تالاسمی)………………………………………………………………… ۱۲

۱-۳-۲-۳-بتا تالاسمی بینابینی…………………………………………………………………………………………. ۱۳

۱-۴- تشخیص تالاسمی………………………………………………………………………………………………… ۱۳

۱-۵- درمان تالاسمی…………………………………………………………………………………………………….. ۱۳

۱-۶- فیزیولوژی عنصر آهن و اهمیت آن در بدن انسان…………………………………………………………. ۱۴

۱-۶-۱- مسمومیت حاد آهنی………………………………………………………………………………………….. ۱۵

۱-۷- دسفرال……………………………………………………………………………………………………………… ۱۶

۱-۷-۱- نحوه استفاده از داروی دسفرال…………………………………………………………………………….. ۱۷

۱-۷-۲-کاربردهای داروی دسفرال در پزشکی…………………………………………………………………….. ۱۸

۱-۷-۳- عوارض ناشی از داروی دسفرال…………………………………………………………………………… ۱۹

۱-۷-۴- اقدامات احتیاطی در مورد داروی دسفرال……………………………………………………………….. ۱۹

۱-۷-۵- ملاک توقف درمان بوسیله دسفرال………………………………………………………………………… ۲۰

فصل دوم

۲-۱-  سیدرو فورها……………………………………………………………………………………………………… ۲۲

۲-۱-۱- هیدروکسامات ها……………………………………………………………………………………………… ۲۴

۲-۱-۲-فنولات ها یا کاتکولات ها……………………………………………………………………………………. ۲۵

۲-۲- دسفری اکسامین ها………………………………………………………………………………………………. ۲۶

۲- ۲-۱ – ساختمان دسفری اکسامین………………………………………………………………………………… ۲۸

۲-۲-۲- دسفراکسامین بصورت آنتی اکسیدان……………………………………………………………………… ۲۸

۲-۲-۳ – خصوصیات فیزیکو و شیمیایی دسفراکسامین…………………………………………………………. ۲۹

۲-۲-۴- مکانیسم دسفراکسامین در جلوگیری از بیماریهای با بار اضافی آهن………………………………. ۲۹

۲-۲-۵- تشکیل رادیکال  DFO nitroxide…………………………………………………………………….. 30

2-3-  دسفری اکسامین B……………………………………………………………………………………………… 31

2-3-1- بیوسنتر دسفری اکسامین B…………………………………………………………………………………. 33

2-3-2- ژنهای کد کننده دسفری اکسامین B………………………………………………………………………. 33

2-4- تولید کننده­های دسفری اکسامین………………………………………………………………………………. ۳۴

۲-۵- اهمیت آهن بر روی میکروارگانیسمها……………………………………………………………………….. ۳۵

۲-۶- مکانیسم عمل سیدروفورها در ارتباط با انتقال آهن به درون سلول میکروارگانیسمها………………. ۳۶

۲-۷- تولید، استخراج و تخلیص دسفری اکسامین B…………………………………………………………….. 37

فصل سوم

۳-۱- اکتینومیست ها…………………………………………………………………………………………………….. ۴۰

۳-۲- استرپتومایسس ها…………………………………………………………………………………………………. ۴۳

۳-۲-۱- پاتولوژی………………………………………………………………………………………………………… ۴۳

۳-۲-۲ – مرفولوژی و ساختمان………………………………………………………………………………………. ۴۳

۳-۲-۳- مشخصات کلنی……………………………………………………………………………………………… ۴۵۴

۳-۲-۴- اسپورزایی……………………………………………………………………………………………………….. ۴۷

۳-۲-۵- ترکیبات پوشش سلولی………………………………………………………………………………………. ۴۹

۳-۲-۶- تغذیه و فاکتورهای موثر بر رشد و خصوصیات فیزیکوشیمیایی…………………………………….. ۴۹

۳-۲-۶-۱- تغذیه…………………………………………………………………………………………………………. ۴۹

۳-۲-۶-۲- اکسیژن……………………………………………………………………………………………………….. ۵۰

3-2-6-3 – رطوبت……………………………………………………………………………………………………… ۵۰

۳-۲-۶-۴- دما…………………………………………………………………………………………………………….. ۵۱

۳-۲-۶-۵- pH…………………………………………………………………………………………………………… 51

3-2-6-6- اکولوژی……………………………………………………………………………………………………… ۵۲

۳-۲-۶-۷- بیولوژی توسعه یافته استرپتومایسس…………………………………………………………………… ۵۳

۳-۲-۷- انواع فرآورده های میکروبی………………………………………………………………………………… ۵۶

۳-۲-۷-۱- متابولیت های اولیه………………………………………………………………………………………… ۵۶

۳-۲-۷-۲- متابولیت های ثانویه……………………………………………………………………………………….. ۵۶

۳-۲-۷-۲-۱- آنتی بیوتیک ها…………………………………………………………………………………………. ۵۸

۳-۲-۷-۲-۱-۱- فیزیولوژی و تنظیم تولید آنتی بیوتیک…………………………………………………………. ۵۸

۳-۲-۷-۳- آنزیمها……………………………………………………………………………………………………….. ۶۳

۳-۲-۷-۳-۱- پروتئازها…………………………………………………………………………………………………. ۶۳

۳-۲-۷-۳-۱-۱- پروتئازهای اسیدی…………………………………………………………………………………. ۶۷

۳-۲-۷-۳-۱-۱-۱- رنین……………………………………………………………………………………………….. ۶۷

۳-۲-۷-۳-۱-۲- پروتئازهای خنثی…………………………………………………………………………………… ۶۷

۳-۲-۷-۳-۱-۳- پروتئاز های قلیایی…………………………………………………………………………………. ۶۷

۳-۲-۷-۳-۱-۳-۱- فرآیند تخمیر پروتئازهای قلیایی…………………………………………………………….. ۶۸

۳-۲-۷-۳-۱-۳-۲- تعیین فعالیت پروتئاز قلیایی………………………………………………………………….. ۶۹

۳-۲-۷-۳-۱-۴- بازدارنده های فعالیت آنزیم پروتئاز وشلاته کننده ها……………………………………….. ۶۹

۳-۲-۷-۳-۱-۵- تجزیه…………………………………………………………………………………………………. ۷۱

۳-۲-۷-۳-۱-۶- پروتئاز ها و استرپتومایسسها…………………………………………………………………….. ۷۱

۳-۲-۸- محیط کشت  تخمیر صنعتی………………………………………………………………………………… ۷۱

۳-۲-۸-۱- نیازهای غذایی میکروارگانیسم‌ها……………………………………………………………………….. ۷۱

۳-۲-۸-۱-۱- کربن………………………………………………………………………………………………………. ۷۴

۳-۲-۸-۱-۱-۱- منابع کربن و استرپتومایسس ها…………………………………………………………………. ۷۷

۳-۲-۸-۱-۲-نیتروژن……………………………………………………………………………………………………. ۷۸

۳-۲-۸-۱-۲-۱-  منابع نیتروژن و استرپتومایسس ها…………………………………………………………….. ۸۰

۳-۲-۸-۱-۳- هیدروژن و اکسیژن……………………………………………………………………………………. ۸۰

3-2-8-1-4- مواد معدنی………………………………………………………………………………………………. ۸۰

۳-۲-۸-۲-تنظیم کننده های متابولیکی………………………………………………………………………………… ۸۱

۳-۲-۸-۳- ضد کف ها…………………………………………………………………………………………………. ۸۲

۳-۲-۹- بیوسنتز  در استرپتومایسس ها………………………………………………………………………………. ۸۳

فصل چهارم

۴-۱- دستگاه های مورد استفاده……………………………………………………………………………………….. ۸۶

۴-۲- وسایل مورد استفاده………………………………………………………………………………………………. ۸۶

۴-۳ – محیط های کشت مایع برای رشد باکتری………………………………………………………………….. ۸۸

۴-۴- محیط های کشت جامد برای رشد باکتری………………………………………………………………….. ۸۹

۴-۵- محیط های جامد برای تولید اسپور……………………………………………………………………………. ۸۹

۴-۶- مواد لازم جهت رنگ آمیزی گرم……………………………………………………………………………… ۹۰

۴-۷- مواد لازم جهت استفاده از میکروسکوپ نوری…………………………………………………………….. ۹۱

۴-۸- محیط مورد استفاده جهت شناسایی کیفی دسفری اکسامین: محیط Des₄……………………………. 91

4-9- محیط مورد استفاده جهت اندازه گیری تولید دسفری اکسامین محیط Soy bean ………………. 91

4-10- مواد لازم جهت نگهداری و ذخیره باکتری ها…………………………………………………………….. ۹۲

۴-۱۱- معرف های دسفری اکسامین…………………………………………………………………………………. ۹۲

۴-۱۲- مواد لازم جهت رسم منحنی استاندارد دسفری اکسامین B……………………………………………. 92

4-13- مواد لازم جهت استخراج دسفری اکسامین………………………………………………………………… ۹۲

۴-۱۴- مواد لازم جهت تهیه محلول Lysing Buffer…………………………………………………………. 93

4-14-1 – مواد لازم جهت تهیه محلول Tris Hcl……………………………………………………………… 93

4-15- محلول کازئین %۵/۰ دربافر فسفات…………………………………………………………………………. ۹۳

۴-۱۵-۱- بافر فسفات (PBS)……………………………………………………………………………………….. 93

4-16- محلول لوری (Lowry)……………………………………………………………………………………… 93

فصل پنجم

۵ – ١- تهیه و آماده سازی سویه استرپتومایسس پیلوسوس…………………………………………………….. ۹۸

۵ ـ ٢ ـ بررسی خصوصیات مرفولوژیکی سویه استرپتومایسس پیلوسوس……………………………………. ۹۸

۵-٢-١- خصوصیات ماکروسکوپی…………………………………………………………………………………… ۹۹

۵- ٢-١-١- کشت استرپتومایسس پیلوسوس بر روی محیط جامد……………………………………………. ۹۹

5-٢-١-٢- کشت استرپتومایسس پیلوسوس در محیط مایع…………………………………………………….. ۹۹

۵-٢-٢ خصوصیات میکروسکوپی…………………………………………………………………………………….. ۹۹

۵-٢-٢-١- تهیه لام از محیط کشت جامد…………………………………………………………………………… ۹۹

۵-٢-٢-٢- تهیه لام از محیط کشت مایع………………………………………………………………………….. ۱۰۰

۵ـ ٢ـ٢ـ ٣ـ رنگ آمیزی گرم…………………………………………………………………………………………. ۱۰۰

۵ ـ ٣ـ تهیه مایع تلقیح…………………………………………………………………………………………………. ۱۰۰

۵ ـ ٣ـ ١ـ تهیه محیط ذخیره………………………………………………………………………………………….. ۱۰۱

۵ ـ ٣ـ ٢ـ تهیه سوسپانسیون اسپور………………………………………………………………………………….. ۱۰۱

۵ـ ۴ـ رسم منحنی رشد استرپتومایسس پیلوسوس……………………………………………………………….. ۱۰۱

۵ـ ۵ـ بررسی تغییرات  pH در محیط کشت Soybean…………………………………………………….. 102

5ـ ۶ـ تولید دسفری اکسامین توسط استرپتومایسس پیلوسوس……………………………………………….. ۱۰۲

۵ـ ۶ـ ١ـ تشخیص کیفی دسفری اکسامین………………………………………………………………………… ۱۰۲

۵ـ ۶ـ ٢ـ سنجش میزان تولید دسفری اکسامین در هر روز…………………………………………………….. ۱۰۳

۵-۶-۳- رسم منحنی استاندارد دسفرال…………………………………………………………………………….. ۱۰۳

۵-٧ـ استخراج دسفری اکسامین بوسیله فنل-کلروفرم………………………………………………………….. ۱۰۴

 ۵ ـ ٧ـ ١ـ مزتیله کردن دسفری اکسامین………………………………………………………………………….. ۱۰۵

۵-۸- تعیین وجود دسفری اکسامین B در ماده استخراج شده………………………………………………… ۱۰۵

۵ـ ٩ـ  بهینه سازی محیط کشت تولید دسفری اکسامین………………………………………………………… ۱۰۷

۵ـ ٩ـ ١ـ بررسی اثر اسید آمینه ترئونین بر تولید دسفری اکسامین……………………………………………. ۱۰۷

۵ ـ ٩ـ ١ـ ١ـ بررسی اثر اسید آمینه ترئونین بر تولید دسفری اکسامین در یک محدوده غلظت………… ۱۰۷

۵ـ ٩ـ ٢ـ بررسی اثر اسیدآمینه ترئونین و اسید آمینه لوسین و ویتامین تیامینB₁)  ( برتولید دسفری اکسامین ۱۰۸

۵ ـ ٩ـ ٣ـ بررسی گلوکز و ملاس و سوکروز بر تولید دسفری اکسامین……………………………………. ۱۰۸

۵ـ ٩ـ ۴ـ بررسی اثر شلاته کننده های کاتیون بر تولید دسفری اکسامین…………………………………….. ۱۰۸

۵ ـ ٩ـ ۵ـ  استفاده از محیط کشت عصاره مخمر به جای استفاده از محیط کشت Soybean……….. 109

5 ـ ٩ـ ۶ـ بررسی اثر مواد معدنی مختلف بر میزان تولید دسفری اکسامین…………………………………. ۱۰۹

۵ ـ٩ـ۶ـ١ـ بررسی تاثیر مواد معدنی در غلظت های مختلف بر میزان تولید دسفری اکسامین………….. ۱۱۱

5 ـ ١٠ – بررسی پروتئاز تولیدی از استرپتومایسس پیلوسوس در حضور شلاته  کننده ها و مواد معدنی مختلف        ۱۱۲

۵ ـ ١٠ـ ١ـ کشت باکتری و سنجش پروتئاز……………………………………………………………………… ۱۱۲

۵ ـ ١٠ـ ۲ـ تخلیص کازئین…………………………………………………………………………………………… ۱۱۳

فصل ششم

۶ـ ١ـ بررسی خصوصیات مرفولوژیکی ماکروسکوپی استرپتومایسس پیلوسوس………………………….. ۱۱۵

۶ـ ١ـ ١­ـ خصوصیات ماکروسکوپی سویه استاندارد بر روی محیط کشت جامد………………………….. ۱۱۵

۶ ـ ١ـ٢ـ خصوصیات ماکروسکوپی سویه استاندارد در محیط کشت مایع…………………………………. ۱۱۵

۶ ـ ٢ـ بررسی خصوصیات مرفولوژیکی میکروسکوپی استرپتومایسس پیلوسوس………………………… ۱۱۶

۶ ـ٣ـ رسم منحنی رشد استرپتوماسیس پیلوسوس در محیط کشت MYB……………………………….. 116

6-4- رسم منحنی pH بر حسب زمان در محیط کشت Soybean حاوی سویه استرپتومایسس پیلوسس…. ۱۱۸

۶ ـ ۵ـ تشخیص کیفی و کمی دسفری اکسامین تولیدی………………………………………………………… ۱۲۰

۶-۵-۱- تشخیص کیفی و تولید و یا عدم تولید دسفری اکسامین……………………………………………. ۱۲۰

۶ـ۵ـ۲ـ رسم نمودار استاندارد دسفرال……………………………………………………………………………… ۱۲۰

۶ـ۵ـ۳ـ میزان دسفری اکسامین تولیدی در هر روز توسط سویه استرپتومایسس پیلوسوس در محیط Soy bean……………………………………………………………………………………………………………………………… 121

6-6- نتایج مربوط به استخراج دسفری اکسامین تولید شده توسط سویه استرپتومایسس پیلوسوس…… ۱۲۲

۶-۶-۱- نتایج مربوط به تأیید وجود دسفری اکسامین B در ماده استخراج شده………………………….. ۱۲۲

۶-۷-  بهینه سازی محیط کشت تولید دسفری اکسامین………………………………………………………… ۱۲۴

۶-۷-۱  بررسی اثر اسید آمینه ترئونین بر تولید دسفری اکسامین……………………………………………… ۱۲۴

۶-۷-۱-۱- بررسی اثر اسید آمینه ترئونین بر تولید دسفری اکسامین در یک محدوده غلظت…………… ۱۲۴

۶ـ۷ـ ٢ـ بررسی اثر اسید آمینه های ترئونین و لوسین و ویتامین تیامین (B₁ )…………………………….. 126

6 ـ ۷ـ٣ـ بررسی گلوکز ، ملاس، سوکروز بر تولید دسفری اکسامین………………………………………… ۱۲۶

۶ـ ۷ـ ۴ـ بررسی اثر شلاته کننده های کاتیون بر میزان تولید دسفری اکسامین…………………………….. ۱۲۷

۶ـ ۷ـ ۵ـ استفاده از محیط کشت عصاره مخمر به جای استفاده از محیط کشت Soybean………….. 128

6 ـ ۷ـ ۶ـ بررسی اثر مواد معدنی مختلف بر میزان تولید دسفری اکسامین…………………………………. ۱۲۸

۶ – ۷ – ۶ – ۱ – بررسی اثر مواد مختلف با غلظت متفاوت بر میزان تولید دسفری اکسامین ……….. ۱۳۰

6ـ۸ـ بررسی پروتئاز تولیدی از استرپتومایسس پیلوسوس در حضور شلاته‌کننده و مواد معدنی مختلف ۱۳۹

فصل هفتم

– بحث و نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………….. ۱۴۳

– پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………

پایان نامه بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از تکنیک

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از تکنیک 15N دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت:word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:190

پایان نامه جهت اخذ کارشناسی ارشد کشاورزی

فهرست مطالب:

چکیده..............................................................10 
مقدمه ................................................................13                                                                           
فصل اول:کلیات   .....................................................................15                                                                    
1-کشاورزی پایدار                   .         ......................................16   
1-1کودهای بیولوژیک...............................................................18
1-2استفاده از میکرو‌ارگانیزم‌ها به عنوان کود بیولوژیک....................19
1-3-انواع کودهای بیولوژیک......................................................20
2-اهمیت گندم..........................................................................20
2-1-تاریخچه و پیدایش گندم........................................................22
2-2-وضعیت کشت گندم در جهان..................................................22
2-3-وضعیت کشت گندم در ایران...................................................24
2-4-وضعیت کشت گندم در استان تهران..........................................25
2-5-شرایط آب‌وهوایی گندم..........................................................26
2-6-مرفولوژی گندم...................................................................27
2-6-1-ریشه............................................................................27
2-6-2-ساقه............................................................................28
2-6-3-پنجه.............................................................................29
2-6-4-برگ............................................................................30
2-6-5-گل‌آذین.........................................................................31
2-6-6-دانه.............................................................................32
2-7-عوامل محیطی مؤثر بر رشدونمو گندم.....................................33
2-7-1خاک...............................................................................33
2-7-2-رطوبت.........................................................................34
2-7-3-حرارت.........................................................................35
2-7-4-نور............................................................................36
2-7-4-1-طول روز..................................................................36
2-7-4-2-شدت نور..................................................................36
2-8-عملکرد دانه گندم و عوامل مؤثر بر آن....................................36

فصل دوم:بررسی منابع...............................................................42
1-نیتروژن در طبیعت..................................................................43
2-شکلهای نیتروژن در خاک........................................................44
2-1-نیتروژن معدنی خاک............................................................45
2-2-  نیتروژن آلی خاک.............................................................45
3-نقش نیتروژن در گیاه..............................................................45
4-چرخه نیتروژن......................................................................46
4-1راههایی که نیتروژن در دسترس گیاه قرار می‌گیرد
 و یا به خاک اضافه می‌شود. .........................................................47
4-1-1معدنی شدن نیتروژن خاک....................................................47
4-1-2وارد شدن نیتروژن از اتمسفر به خاک.....................................48
4-1-3-کاربرد کودهای شیمیایی ازته...............................................49
4-1-4-تثبیت نیتروژن به روش بیولوژیک..........................................50
4-2-راههایی که نیتروژن از دسترس گیاه و یا از خاک خارج می‌شود........51
4-2-1-غیر متحرک شدن (متوقف شدن یا آلی شدن ) نیتروژن................51
4-2-2-نیترات زدایی.....................................................................52
4-2-3-جذب نیتروژن بوسیله گیاهان.................................................54
4-2-4-آبشویی نیتروژن.................................................................55
4-2-5-تلفات نیتروژن به صورت آمونیاک...........................................55
4-2-6-تلفات نیتروژن از طریق فرسایش...........................................56
5-سیستمهای بیولوژیک تثبیت کننده نیتروژن.....................................56
5-1تثبیت نیتروژن به روش همزیستی.............................................57
5-1-1همزیستی باکتریهای ریزوبیوم و گیاهان خانواده لگومینوز...........57
5-1-2-همزیستی ریزوبیوم با گیاهان غیر لگوم..................................59
5-1-3-همزیستی اکتینوریزی.........................................................59
5-1-4-همزیستی سیانوباکتریها و گیاهان.........................................60
5-1-4-1-همزیستی سیانوباکتری آنابنا و آزولا..................................61
5-1-4-2-همزیستی نوسترک و آنابنا باسیکادها...................................62
5-1-4-3-همزیستی سیانوباکتری نوسترک و گانرا...............................62
5-1-5-همزیستی سیانوباکتریها و دیاتومه‌ها......................................63
5-1-6-همزیستی سیانوباکتریها و بریوفیتها......................................63
5-1-7-همزیستی سیانوباکترها و قارچها (تشکیل گلسنگ)....................65
5-2-تثبیت نیتروژن به روش آزاد....................................................65
5-2-1-باکتریهای هتروتروف باکتریهای بیهوازی...............................66
5-2-1-1-باکتریهای بی هوازی......................................................66
5-2-1-2-باکتریهای بیهوازی اختیاری.............................................67
5-2-1-3-باکتریهای هوازی...........................................................67
5-2-1-4-سیانوباکتریها................................................................68
5-2-2-فتواتوتروف‌های آزادزی......................................................69
5-2-2-1-باکتریهای فتوسنتز کننده..................................................69
5-3-تثبیت نیتروژن به روش همیاری..............................................71
5-3-1-تعریف همیاری................................................................71
5-3-2-دلایل تثبیت نیتروژن به روش همیاری...................................72
5-3-3-همیاریهای فیلوسفری........................................................72
5-3-4-همیاریهای ریزوسفری....................................................................73
6-بیوشیمی تثبیت نیتروژن مولکولی..............................................................73
6-1ساختار آنزیم نیتروژناز و نحوه تامین انرژی
 مورد نیاز برای تثبیت ازت مولکولی................................................................74
6-2کارایی.....................................................................................................77
6-3-تولید هیدروژن و خروج آن.......................................................................81
7-همیاری باکتریهای جنس آزوسپیریلوم  با گیاهان...............................................83
7-1اکولوژی آزوسپیریلوم................................................................................83
7-2گیاهان میزبان..........................................................................................84
7-3-طبقه‌بندی..............................................................................................84
7-4-مشخصات باکتری....................................................................................85
7-5-تثبیت نیتروژن وابسته به هیدروژن..............................................................88
7-6-احیای نیترات (نیترات زدایی).....................................................................88
7-7-عوامل موثر در اشغال ریشه توسط آزوسپیریلوم و تاثیر آن بر رشد گیاه...............89
7-8-تولید ساخت.مان کیست مانند......................................................................90
7-9-تولید سیدروفور......................................................................................91
7-10تولید مواد کشنده باکتریها........................................................................92
7-11جذب سطحی باکتریها به ذرات خاک............................................................92
7-12-تولید فیتوهورمونها و دیگر مواد تحریک کننده رشد گیاه.................................93
7-13-تغییر در فیزیولوژی و موروفولوژی ریشه..................................................93
7-14-نقشهای احتمالی موسیژل.......................................................................94
7-15-مکانیزمهای جذب آزوسپیریلوم بطرف ریشه................................................94
7-16-شیمیوتاکتیک  (کموتاکتیک )......................................................................95
7-17مراحل اشغال ریشه توسط آزوسپیریلوم.......................................................97
7-17-1-اتصال باکتریها به پوست ریشه............................................................97
7-17-2-اشغال بافت ریشه.............................................................................98
7-18-تاثیر آزوسپیریلوم در عملکرد گیاهان مختلف..............................................98
8-نیتروژن -15..........................................................................................105

فصل سوم:موادو روشها................................................................................110
1-مواد مورد آزمایش....................................................................................111
1-1تهیه ماده تلقیح......................................................................................111
1-2-بررسی روابط همزیستی سویه‌های مخالف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از ایزوتوپ15N در شرایط گلخانه........................................................112
1-2-1-زمان و محل اجرای آزمایش................................................................112
1-2-2-خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مورد استفاده....................................112
1-2-3-دمای گلخانه...................................................................................113
1-2-4-مشخصات ارقام گندم مورد استفاده......................................................114
1-2-4-1-رقم طبسی..................................................................................114
1-2-4-2-رقم مهدوی.................................................................................114
1-2-4-3-رقم موتانت طبسی.........................................................................115
1-2-5-مشخصات طرح آزمایشی.....................................................................116
1-2-6-مشخصات فاکتورهای آزمایش..............................................................116
1-2-7-عملیات کاشت و داشت.......................................................................116
1-2-8-کاربرد ایزوتوپ پایدار نیتروژن-15......................................................117
1-2-9-صفات اندازه‌گیری شده......................................................................120
1-2-10-محاسبات آماری.............................................................................121
1-3-ارزیابی کارآیی سویه‌های باکتری آزوسپریلوم با  ارقام بومی، اصلاح شده و لاین موتانت گندم و تأثیر کاربرد آنها بر عملکرد و برخی از صفات زراعی گندم در شرایط آب‌وهوایی کرج...........................................................................................121
1-3-1-خصوصیات اقلیمی منطقه...................................................................121
1-3-2-مشخصات اقلیمی محل اجرای آزمایش در سال زراعی 83-1382................122
1-3-3-خصوصیات. فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش....................................123
1-3-4-مشخصات ارقام مورد استفاده .............................................................123
1-3-5-مشخصات طرح آزمایشی...................................................................123
1-3-6- مشخصات فاکتورهای آزمایش...........................................................123
1-3-6-1-آزوسپریلوم...............................................................................123
1-3-7-عملیات زراعی..............................................................................124
1-3-7-1-عملیات کاشت............................................................................124
1-3-7-2-علمیات داشت............................................................................125
1-3-7-3-عملیات برداشت..........................................................................125
1-3-7-4-صفات اندازه‌گیری شده.................................................................126

فصل چهارم:نتایج و بحث...........................................................................130
گلخانه....................................................................................................131
1-ارتفاع گیاه...........................................................................................132
2-طول سنبله...........................................................................................135
3-تعداد پنجه گیاه.......................................................................................138
4-سطح برگ پرچم....................................................................................141
5-وزن خشک اندام هوایی............................................................................144
6-تعداد سنبله در گیاه.................................................................................147
7-درصد تثبیت بیولوژیک نیتروژن................................................................151
مزرعه..............................................................................................154
8-ارتفاع گیاه......................................................................................155
9-طول سنبله......................................................................................158
10تعداد پنجه در گیاه............................................................................161
11-سطح برگ پرچم.............................................................................163
12-تعداد سنبله درواحد سطح..................................................................167
13-تعداد دانه در سنبله...........................................................................170
14-عملکرد دانه....................................................................................173
15-بیوماس..........................................................................................177
16-شاخص برداشت...............................................................................181
17-وزن هزاردانه..................................................................................184
18-جذب نیتروژن...................................................................................186
پیوست..................................................................................................190
منابع....................................................................................................191

چکیده:

آزوسپریلوم به دلیل توان تثبیت نیتروژن مولکولی در ارتباط همیاری با گیاهان مهم زراعی مانند انواع غلات و همینطور تولید هورمونهای محرک رشد گیاه در سالهای اخیر به عنوان یک کود بیولوژیک مورد توجه قرار گرفته است.به همین دلیل تحقیق در مورد میزان فعالیت سویه های باکتری با ارقام مختلف گندم هدف این بررسی قرار گرفت:

به منظور تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم،دو آزمایش در سه بخش آزمایشگاه، گلخانه و مزرعه طی مدت دو سال پژوهش انجام گردید

الف)جداسازی،تکثیرو تولید مایه تلقیح سویه های آزوسپریلوم در شرایط آزمایشگاه

ب)بررسی کارایی تعدادی از سویه های باکتری آزوسپریلوم با ارقام طبسی،مهدوی و لاین موتانت طبسی گندم با استفاده از تکنیکN15

ج) بررسی کارایی تعدادی از سویه های باکتری آزوسپریلوم و تاثیر کاربرد آنها بر عملکرد و برخی صفات زراعی در سه رقم طبسی،مهدوی و لاین موتانت طبسی گندم.

الف)در این تحقیق 80 نمونه خاک ریزوسفری و غیر ریزوسفری ار اراضی تحت کشت گیاهان مختلف زراعی تهیه گردید و برای جداسازی آزوسپریلوم ابتدا رقتهای خاک در محیط نیمه جامد اکن کشت داده شدند و بر روی محیط RC کلونیهای ریز قرمز رنگ به عنوان آزوسپریلوم خالص سازی شده اند و تحت آزمایشهای ترشح هورمون اکسین و توان حل کنندگی فسفر آلی و معدنی قرار گرفتند.

ب) دو فاکتور،آزوسپریلوم در 5 سطح شامل یک سطح عدم کاربرد باکتری و 4 سطح کاربرد سویه های مختلف Az.21 ,Az.31 ,Az.52 ,Az.54   و گندم در سه سطح بومی،اصلاح شده و لاین موتانت بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کرتهای کاملا تصادفی در 4 تکرار در شرایط گلخانه بررسی گردید.

به منظور بررسی تثبیت نیتروژن از ایزوتوپ پایدار 15N استفاده شد.

نتایج حاصله نشان داد که بین سویه های مختلف آزوسپریلوم و هم بین ارقام مختلف گندم از نظر تاثیر بر سطح برگ پرچم.وزن خشک اندام هوایی،تعداد سنبله ،طول سنبله و Ndfa اختلاف معنی داری در سطح 1% وجود دارد.در بین ازقام مختلف گندم ارتفاع گیاه در سطح 5%معنی دار و تعداد پنجه معنی دار نشده است و همچنین در بین سویه های آزوسپریلومی ارتفاع گیاه معنی دار نگردیده است.

ارقام گندم به دلیل اختلاف فاحش ژنتیکی و نیز سویه های آزوسپریلومی به دلیل تفاوتهای برقراری همیاری با هم اختلافاتی را دارند.

بهترین رقم و بهترین باکتری در اکثر صفات مورد بررسی لاین موتانت و Az.21  بوده است.

ج) دو فاکتور،آزوسپریلوم در 5 سطح شامل یک سطح عدم کاربرد باکتری و 4 سطح کاربرد سویه های مختلف Az.21 ,Az.31 ,Az.52 ,Az.54   و گندم در سه سطح بومی،اصلاح شده و لاین موتانت بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کرتهای کامل تصادفی در 4 تکرار در شرایط گلخانه بررسی گردید.

بین کاربرد ارقام مختلف گندم و سویه های مختلف آزوسپریلوم در تمامی صفات زراعی بجز تعداد پنجه در سطح 1% اختلاف معنی داری مشاهده شد.

بهترین رقم و بهترین باکتری در اکثر صفات مورد بررسی لاین موتانت و AZ.21  بوده است.

بنابراین با توجه به نتایج بدست آمده از کلیه آزمایشات انجام شده فوق می توان چنین اظهار داشت که کاربرد آزوسپریلوم می تواند بسیار مفید در عملکرد و جذب عناصر غذایی و نیز نقش مهمی در کاهش کودهای شیمیایی داشته باشد.البته باید در گزینش سویه های آزوسپریلوم دقت لازم مبذول شود زیرا بین سوشها اختلاف معنی داری از نظر برقراری همیاری وجود دارد.

 مقدمه:

گرچه استفاده از کودهای بیولوژیک در کشاورزی از قدمت بسیار زیادی برخوردار است و در گذشته نه چندان دور تمام مواد غذایی مورد مصرف انسان با استفاده از چنین منابع ارزشمندی تولید می شده است ولی بهره برداری علمی از اینگونه منابع سابقه چندانی ندارد.اگرچه کاربرد کودهای بیولوژیک به علل مختلف در طی چند دهه گذشته کاهش یافته است ولی امروزه با توجه به مشکلاتی که مصرف بی رویه کودهای شیمیایی پدید آورده است،استفاده از آنها در کشاورزی مجددا مطرح شده است.بدون تردید کاربرد کودهای بیولوژیک علاوه بر اثرات مثبتی که بر کلیه خصوصیات خاک دارد،از جنبه اقتصادی،زیست محیطی و اجتماعی نیز مثمرثمر واقع شده و می تواند به عنوان جایگزینی مناسب و مطلوب برای کودهای شیمیایی باشد.در حال حاضر نگرشهای جدیدی که در ارتباط با کشاورزی تحت عنوان کشاورزی پایدار،ارگانیک و بیولوژیک مطرح می باشد به بهره برداری از چنین منابعی استوار است.(25)

مصرف کود شیمیایی ازته برای افزایش تولید محصول تا آینده ای قابل پیش بینی ادامه خواهد داشت،ولی باید در جهت استفاده بیشتر از تثبیت بیولوژیک نیتروژن توسط میکروارگانیزمها نیز توجه بیشتری معطوف شود.

باکتری جنس Azospirillum که یکی از مهمترین باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن می باشد،با گیاهان تک لپه مختلفی از جمله گندم،برنج،ذرت،ارزن،چاودار و گراسهای علفی مانند پنجه مرغی،کالارگراس قادر به ایجاد همیاری است.(5و2و3ارزانش)نتیجه این همیاری علاوه بر تثبیت نیتروژن مولکولی،تولید موادی چون سیدروفور،باکتری کشها و فیتوهورمونها می باشد که ماحصل ترشح تمام موارد ذکر شده افزایش توان جذب عناصر غذایی،توسعه سیستم ریشه ای و در نهایت افزایش عملکرد می باشد.(10و4و6) تلقیح گیاهان با آزوسپریلوم علاوه بر 35-5 درصد افزایش عملکرد باعث کاهش مصرف کود ازته نیز می شود.(7)تلقیح گیاه با این باکتری باعث افزایش طول ریشه های فرعی و تارهای کشنده،ارتفاع گیاه و همچنین جذب عناصر غذایی می شود.(8)

از طرفی نیز گندم به عنوان مهمترین گیاه زراعی در کشور ما و در دنیا محسوب می شود.از مجموع 27/10میلیون هکتار اراضی سالانه در سال 1379، حدود 01/7 میلیون هکتار معادل 27/68 درصد به سطح غلات اختصاص داشته است.محصول گندم با 75/72 درصد رتبه اول را دارا می باشد.

لذا در این تحقیق تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام بومی،اصلاح شده و لاین موتانت با استفاده از تکنیک ایزوتوپ پایدار 15N بررسی شد.

1-کشاورزی پایدار:

تاکنون تعاریف بسیار متعددی توسط دانشمندان مختلف برای کشاورزی پایدار ارائه شده است ولی به طور خلاصه می‌توان گفت کشاورزی پایدار را چنین تعریف نمود که عبارت است از نوعی سیستم کشاورزی که در آن با بکاربردن حداقل نهاده‌ها و عوامل مصنوعی و شیمیایی خارجی، بتوان عملکرد مطلوبی بدست آورد به نحوی که حداقل تأثیر سوء بر روی محیط‌زیست گذاشته شود. انجمن علوم زراعی آمریکا نیز در سال 1988 تعریفی را برای کشاورزی پایدار ارائه کرده است که کاربرد زیادی دارد. طبق این تعریف کشاورزی پایدار در درازمدت کیفیت محیط و منابع طبیعی را ارتقاء می‌دهد، غذا و پوشاک انسان را تأمین می‌کند، از نظر اقتصادی پویاست و همچنین کیفیت زندگی کشاورز و کل جامعه را افزایش می‌دهد. در واقع یک سیستم پایدار کشاورزی می‌بایست از نظر اکولوژیکی مطلوب، از نظر اقتصادی سودمند و از نظر اجتماعی موردقبول باشد. در این نوع کشاورزی تأکید بر روی حداکثر رساندن تولید نبوده بلکه بهینه بودن استفاده از پایدار نمودن تولید در یک دوره طولانی مدنظر می‌باشد.