تاثیرات غلظتهای سمی کادمیوم بر میزان گره زایی و تثبیت ازت سوشهای مختلف باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی(وحشی و دارای پلازمید) در گیاه یونجه(Medicago sativa)

کادمیوم فلزی سنگین با سمیت بالا برای موجودات زنده است که به طور عمده به واسطه فعالیتهای صنعتی و استفاده از کودهای شیمیایی در خاک انباشته می شود. به منظور بررسی تاثیر این عنصر بر فرآیند تثبیت زیستی ازت و یافتن سوشهای باکتریایی مقاوم تر، تاثیر این عنصر بر رشد، گره زایی و فعالیت همزیستی چهار سویه متفاوت از باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، این سوشها در محیط مایع TY با غلظتهای مختلف کلرید کادمیم کشت داده شده و میزان رشد سوشها به روش کدورت سنجی اندازه گیری شد. سپس تاثیر کادمیوم بر همزیستی گیاه و باکتری، با کاشت بذر های یونجه (رقم بمی) در شرایط استریل در گلدانهای محتوی پرلیت بررسی شد. گیاهان در مرحله سه برگی، با باکتری های فوق تلقیح شدند و این گلدانها به مدت دو ماه در اتاق رشد با شرایط 16 ساعت نور و دامنه دمایی 22- 18 درجه سانتی گراد نگهداری شده و با محلول FP (فاقد ازت) دارای غلظتهای مختلف کلرید کادمیوم تیمار شدند. پس از این مدت تعداد و وزن تر گرهکها، طول ریشه و وزن خشک ریشه و گیاه کامل، محتوای پروتئین ریشه و بخش هوایی، میزان رنگیزه های فتوسنتزی و میزان فعالیت نیتروژنازی گرهکها، اندازه گیری شد.، نتایج آزمایشات فوق نشان داد که میزان رشد، فعالیت گره زایی و تثبیت ازت در گرهکهای گیاهان تلقیح شده با تمام سوشها با بالا رفتن غلظت کادمیوم کاهش می یابد، اما میزان این کاهش در سوشهای متفاوت اختلاف معنی داری دارد؛ به طوری که سوشnif K-(pSRK9) Sm بیشترین حساسیت به کادمیوم را داراست. باکتری های Sm WT، (pSRK9)- Sm nif H و SmWT(pSRK9) دارای رشد بیشتری در حضور کادمیوم در مقایسه با سوش nif K-(pSRK9) Sm هستند. سوش باکتریایی Sm WT(pSRK9) دارای توانایی رشد، همراه با قدرت گره زایی و تثبیت ازت بالاتری در حضور کادمیوم است. گیاهانی که توانایی بیشتری برای تثبیت بیولوژیک ازت داشته باشند، توانایی بالاتری برای سنتز ترکیبات حفاظتی دارند؛ حفظ سیستم فتوسنتزی گیاه در برابر استرس اکسیداتیو ناشی از تنش کادمیم را می-توان یکی از مهمترین دلایل رشد بهتر گیاهانی دانست که سیستم تثبیت ازت فعالتری در مقایسه با سایر گیاهان دارند.