فهرست مطالب

فصلنامه ایمنی زیستی
سال یازدهم شماره 4 (زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/12/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • راضیه لموچی، فاطمه شاه علیان*، علیرضا صفاهیه، نگین سلامات، فاطمه موجودی، هاجر آبیار، مصطفی زارع دوست صفحات 1-14

    امروزه بسیاری از میکروارگانیسم ها به طور موفقیت آمیزی در تصفیه ضایعات خطرناک مانند فاضلاب ها، رواناب های صنعتی و آلاینده های نفتی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه نمونه های رسوبات آلوده به نفت از بندر امام خمینی برداشت شدند. جهت جداسازی و سازگار نمودن گونه باکتری های موجود در رسوب با شرایط آزمایش، عملیات غنی سازی این میکروارگانیسم‎ها در ارلن های حاوی محیط کشت پایه نمکی مایع (5/0±7 :pH) و غلظتppm 30 آنتراسن به عنوان تنها منبع کربن به مدت سه هفته انجام گرفت و در نهایت دو گونه باکتری خالص سازی شدند. گونه های باسیلوس پاستیوری (Bacillus pasteurii) و آمفی باسیلوس زایلانوس (Amphibacillus xylanus) به عنوان باکتری های شاخص رشد یافته در محیط کشت حاوی ppm 30 آنتراسن شناسایی شدند. نتایج نشان داد که از میان این گونه ها باسیلوس پاستیوری با انکوباسیون در دمای C° 30 و دوره زمانی 5 روزه، سرعت رشد بیشتر و سازگاری سریعتری بر سطح محیط کشت حاوی ترکیب نفتی آنتراسن داشت.

    کلیدواژگان: بندر امام خمینی، باکتری گرم مثبت، رسوبات نفتی، تجزیه زیستی، آنتراسن
  • زهرا امینی، اکرم صادقی* صفحات 15-30

    توجه به اثرهای زیان بار سموم شیمیایی کشاورزی از سال 1962 میلادی با انتشار کتاب بهار خاموش (راشل کارسون) در آمریکا به صورت جدی مطرح شد. دانشمندان اعتقاد دارند که کشاورزی دارای بیشترین تاثیر بر محیط زیست می باشد. شاهد این ادعا، مصرف سالیانه میلیون ها تن سموم و کودهای شیمیایی گوناگون  با اثرات تخریبی مختلف کوتاه و بلند مدت بر اکوسیستم است. در آمارهای منتشره از سوی سازمان های بین المللی همانند فایو، ایران معمولا در رده های نخست تخریب، فرسایش و آلودگی در بیست سال اخیر بوده است. لذا اجرای راهکارهای موثر در مقابله با این بحران ها الزامی است. با توجه به ضرورت توسعه کشاورزی ایمن، پایدار و اقتصادی، علف کش های زیستی جایگزین مناسبی برای سموم شیمیایی هستند. متاسفانه منابع اندکی در رابطه با تحقیق، توسعه و تولید این نهاده های با ارزش وجود دارد. در این مقاله علف کش های شیمیایی و زیستی به صورت خلاصه با یکدیگر مقایسه شده است. لذا این مجموعه می تواند جهت آشنایی محققان جوان با روش های غیر شیمیایی کنترل علف های هرز و هدایت آنان به سمت تحقیق در این زمینه مفید باشد.

    کلیدواژگان: سموم شیمیایی، علف کش های زیستی، کشاورزی پایدار
  • ابراهیم کریمی* صفحات 31-48

    سالانه نزدیک به 5/6 میلیارد پوند آفت‌کش در سراسر جهان مصرف می‌شود. نکته زیست‌محیطی مهم در این زمینه این است که آفت‌کش‌ها به‌طور مداوم از یک محیط غیرزنده به محیط زنده یا بر عکس آن جا‌به‌جا می‌شوند و در هر محیط تاثیرات منفی خود را بر جا می‌گذارند. همچنین بررسی‌ها نشان داده است که بیش از 98٪ از حشره‌کش‌ها و 95٪ علف‌کش‌های اسپری شده به اهداف دیگری به غیر از هدف اصلی خود از جمله گونه‌های غیر هدف، هوا، آب، خاک و مواد غذایی می‌رسند. امروزه روش‌های گوناگون فیزیکی، شیمیایی و زیستی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی سموم دفع آفات جهت تصفیه محل‌های آلوده توسعه یافته‌اند که در این میان، زیست‌پالایی میکروبی از کم زیان‌ترین روش‌ها برای از بین بردن آلودگی‌ها به شمار می‌رود. با توجه به تاثیر باکتری‌های محرک رشد گیاهان (PGPR) در بهبود شرایط رشد گیاهان، بهره‌برداری از این باکتری‌ها به‌عنوان زیست‌پالاینده آفت‌کش‌ها می‌تواند توان رقابتی آن‌ها در بازار فراورده‌های زیستی را افزایش دهد. در این مقاله تلاش شده است به برخی جنبه‌های مخرب زیست‌محیطی سموم فسفره آلی به‌عنوان یکی از مهمترین آفت‌کش‌ها پرداخته شود و در ادامه، راهکار کارآمد در زدودن این دسته از سموم اشاره شود.

    کلیدواژگان: سموم شیمیایی، زیست پالایی، باکتری ها
  • مینا امانی*، سعیده علیزاده سالطه صفحات 49-76

    گیاهان به طور مداوم با شرایط محیطی نامطلوب مانند تنش فلزات سنگین مواجه هستند. به تازگی کادمیوم به عنوان یکی از بهترین آلاینده های زیست محیطی مطرح است. در میان فلزات سنگین، کادمیوم به عنوان یک فلز سمی و غیرضروری، به سرعت از طریق ریشه ها جذب و در بافت های مختلف گیاهی تجمع می یابد که وجود چنین شرایطی مانع رشد گیاهان در سرتاسر دنیا است. علایم اصلی سمیت کادمیوم برای گیاهان کلروز و بازداری از رشد است. گیاهان راهکارهای مختلفی برای خنثی کردن اثر بازدارندگی کادمیوم دارند که شامل اتصالات دیواره سلولی، کلاته شدن با فیتوکلاتین ها، تجمع کادمیوم در واکویل و افزایش کرک های برگ است. باوجود سمیت گیاهی بالای آن، کادمیوم توسط ریشه های گیاهان جذب و به بافت های بالای سطح خاک منتقل و به این صورت وارد زنجیره غذایی می شود که به عنوان یک تهدید برای سلامت انسان است. این مقاله براساس مطالعات قبلی در خصوص مکانیسم های مقابله شامل تحمل گیاهان به فلزات سنگین در شرایط محیطی است.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، گیاهان دارویی، کادمیوم، آلاینده های زیست محیطی، میکروارگانیسم ها
  • سعیده دهقانپور فراشاه، مهرداد صالح زاده*، احمد اشرفی صفحات 77-96

    برای درک اکولوژی ویروس ها، لازم است تا اطلاعات جامع در خصوص برهمکنش های ویروس-ویروس و ویروس-میزبان در سیستم های طبیعی به دست آید. در این مطالعه، مشخص شده است که فناوری توالی یابی آر.ان.ای (RNA-Seq)، امکان این تحلیل را بدون مفروضات قبلی در خصوص آلودگی ها و علایم ویروسی یا ژن های میزبان فراهم می کند. توالی یابی نسل جدید امکان شناسایی بالقوه ی آلودگی های چندگانه را تسهیل می کند. پاسخ های ضد ویروسی میزبان به واسطه خاموشی آر.ان.ا، تحت شرایط طبیعی اتفاق می افتد. از آنجایی که تحقیقات درزمینه ویروس های گیاهی به طور عمده بر بیماری های گیاهان زراعی متمرکز بوده اند، اطلاعات کمی در خصوص این ویروس ها در محیط های طبیعی وجود دارد. توالی یابی آر.ان.ا در گیاهان مربوط به یک جمعیت طبیعی برای تعیین هم زمان حضور و عدم حضور همه ی ویروس هایی که توالی آن ها گزارش شده است، شناسایی ویروس های جدید و سنجش کمی ترانسکریپتوم میزبان مورد استفاده قرار می گیرد. با معرفی معیارهای تعداد خوانش و پوشش ژنوم، آلودگی های ناشی از ویروس آشکار شده و برهمکنش های ذاتی و پنهان گیاه-ویروس می تواند کاربردهای مهمی در کنترل این عوامل بیماری زا داشته باشد.

    کلیدواژگان: اکولوژی، ترانسکریپتوم، خاموشی آر.ان.ا، RNA-Seq
  • زهرا قربانزاده، محمدرضا غفاری*، رسمیه حمید صفحات 97-122

    تنش های غیرزیستی از زمان های دور از عوامل اصلی کاهش عملکرد گیاهان زراعی از جمله برنج بوده اند. رویکردهای مقابله با چنین شرایط نامساعدی از روش های مرسوم به روش های جدید زیست شناسی مولکولی یا رویکردهای مهندسی ژنتیک تغییر یافته اند. میکرو آر.ان.ای ها (miRNAها) گروهی از مولکول های کوچک 22 نوکلیوتیدی هستند که نه تنها در تنظیم بیان ژن ها بلکه در تنظیم هموستازی مواد مغذی در سیستم گیاه نیز نقش بسزایی دارند. از همه مهمتر، تخمین زده می شود که miRNAها به طور قابل توجهی در کاهش اثر تنش های غیرزیستی متعدد گیاهی نقش داشته باشند، بنابراین درک جامع از نحوه کاهش اثر تنش های غیرزیستی با واسطه miRNA ممکن است در ایجاد استراتژی های جایگزین مناسب برای کاهش اثر تنش های غیرزیستی در گیاه برنج مفید باشد. این مطالعه به طور ویژه به نقش miRNAهای مختلف گیاهی در پاسخ به تنش های خشکی، دمایی، شوری و مواد غذایی سروکار دارد. علاوه بر این، به مکانیسم بالقوه ای که این miRNAها در پاسخ به تنش های غیرزیستی گوناگون از طریق تنظیم بیان ژن های مختلف به کار می گیرند، خواهیم پرداخت. در نهایت، برخی از اهداف احتمالی miRNAها را که ممکن است در آینده نزدیک برای بهبود ژنتیکی محصولات مهمی مانند برنج مورد استفاده قرار گیرند، پیشنهاد می کنیم.

    کلیدواژگان: تنش غیر زیستی، از بین رفتن کشاورزی، هموستاز سلولی، بیان ژن، تنظیم miRNA، برنج (Oryza sativa)
|
  • Razieh Lamoochi, Fatemeh Shahaliyan*, Alireza Safahieh, Negin Salamat, Fatemeh Mojodi, Hajar Abyar, Mostafa Zaredoost Pages 1-14

    Today's most of microorganisms are used for purification of hazard waste such as municipal and industrial waste water and oil contaminants. In this study 2 bacterial species were isolated and purified in hydrocarbon (anthracene) containing media from oil polluted sediment of Imam Khomeini port. Bacillus pasteurii and Amphibacillus xylanus species were identified as indicator degrading bacteria in media containing 30 ppm anthracene. Results showed among these bacteria, Bacillus pasteurii had faster growth and compatibility on solid medium containing anthracene oil hydrocarbon for 5 days at 30̊ C incubation.

    Keywords: Imam Khomeini port, Positive Gram Bacteria, Oil Polluted Sediments Bioremediation, Anthracene
  • Zahra Amini, Akram Sadeghi* Pages 15-30

    Serious attention to hazardous chemical pesticides began with publication of the book “Silent Spring” by Rachel Carson in 1962. Scientists believe that agriculture had the greatest impact on the environment. The most reliable evidence comes from application of million tons of chemical fertilizers and pesticides with short or long adverse effects on ecosystem. Therefore, it is essential to implement effective strategies such as biological materials to reduce chemical pollutants. Unfortunately, there is very little information about the practical use of these valuable resources. This article compares chemical and biological herbicides in brief and may be useful for introducing young scientists with non-chemical weed control methods and encourage them to research the issue.

    Keywords: chemical pesticides, biological herbicides, environment
  • Ebrahim Karimi* Pages 31-48

    Approximately 5.6 billion pounds of pesticides are consumed annually around the world. The important environmental impact in this regard is that the pesticides are continuously displaced from one environment to another, and leave negative effects in each environment. Studies have shown that more than 98% of insecticides and 95% of sprayed herbicides reach other targets (other than their main purpose), including non-target species, air, water, soil and food. Various physical, chemical and biological methods have been developed to reduce the environmental impacts of pesticides, in which microbiological remediation is one of the least harmful methods for the elimination of contaminants. Considering the effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on improving plant growth, the use of these bacteria for bioremediation of pesticide can increase their competitive ability of bio-based product in the market. In this paper, it has been attempted in the first step to address some of the destructive aspects of organic phosphorus pesticides as one of the most important pesticides. Further, an effective solution to refining these types of insecticides is mentioned.

    Keywords: Chemical Pesticides, Bioremediation, Bacteria
  • Mina Amani*, Saeideh Alizadeh Salteh Pages 49-76

    Plants continuously confronted with unfavorable environmental conditions such as heavy metal stress Cadmium (Cd) is currently one of the most important environmental pollutants. Among heavy metals, cadmium (Cd) is a non-essential and toxic metal rapidly taken up by roots and accumulated in various plant tissues which hamper the crop growth and productivity worldwide. The main symptoms of Cd toxicity to plants are stunting and chlorosis. Plants employ various strategies to counteract the inhibitory effect of Cd, which include cell wall binding, chelation with phytochelatins (PCs), compartmentation of Cd in vacuole and enrichment in leaf trichomes. In spite of its high phytotoxicity, Cd is easily taken up by plant roots and transported to above-ground tissues and enters into the food chain where it may pose serious threats to human health.This review has focused on recent evidevce that identifies potential mechanism that may be involved in the tolerance plant to heavy metal in envierment.

    Keywords: Heavy Metals, Medicinal Plants, Cadmium, Environmental Pollutants, Microorganisms
  • Saeedeh Dehghanpour Farashah, Mehrdad Salehzadeh*, Ahmad Ashrafi Pages 77-96

    In order to understand the ecology of viruses, it is necessary to obtain comprehensive information on virus-virus and virus-host interactions in natural systems. In this study, it is found that RNA-Seq enabled this analysis without prior assumptions about infectious viruses, virus symptoms, or host genes. New generation sequencing allows identifying potential facilitators of multiple infections. Host antiviral responses occur naturally under RNA silencing. Because research into plant viruses has focused primarily on crop diseases, little is known about these viruses in the wild. RNA sequencing in plants belonging to a natural population is used to determine the simultaneous presence or absence of all viruses whose sequence has been reported, to identify new viruses, and to quantify host transcriptomes. By introducing the criteria for the number of readings and coverage of the genome, virus-induced infections and intrinsic and latent plant-virus interactions can have important applications in controlling these pathogens.

    Keywords: Ecology, RNA-Seq, RNA Silencing, Transcriptome
  • Zahra Ghorbanzadeh, MohammadReza Ghafari*, Rasmieh Hamid Pages 97-122

    Abiotic stresses in numerous forms are the significant reason behind large-scale yield loss of agriculturally vital crops such as rice for a long time. Different approaches apply to combat adverse environmental conditions from traditional techniques to novel molecular biology strategies or genetic engineering in plants. The microRNAs (miRNAs) are a group of the small, intriguing molecule of approximately 22 nucleotides that play significant roles not only in the regulation of gene expression but also additionally take part in transcriptional regulation and nutrient homeostasis within the plant system. Most importantly, it is estimated that the miRNAs are significantly involved in the mitigation of multiple plant abiotic stresses, thus a comprehensive understanding of miRNA-mediated abiotic stress mitigation may serve to develop suitable alternative strategies for abiotic stress alleviation in rice plants. Our study specifically deals with the role of different plant miRNAs in drought stress, heat stress, cold stress, salinity stress, and nutrient stress. Furthermore, this review is focusing on the potential mechanism by which miRNAs work in different abiotic stresses by regulating different gene expression. Finally, we additionally suggest some of the possible miRNA targets that may be addressed in the near future, for the genetic improvement of important crops such as rice.

    Keywords: Abiotic Stress, Agricultural Loss, Cellular Homeostasis, Gene Expression Regulation, miRNA, Rice (Oryza sativa)