عنوان پایان‌نامه
« بهینهسازی برخی فاکتورهای محیط کشت باکتری Pseudomonas fluorescens با استفاده از روش response surface»
- دانشجو
- سمیه السادات قافله باشی
- استاد راهنما
- مسعود احمدزاده
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - بیماری شناسی گیاهی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4867;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60548
- تاریخ دفاع
- ۲۵ بهمن ۱۳۹۰
- چکیده
- drechsleri موجب خسارات فراوانی به بسیاری از محصولات و خصوصا کدوئیان می گردد. استفاده از عوامل بیوکنترل باکتریایی یک راه کار امید بخش در مبارزه با این بیماری می باشد. در این تحقیق از باکتری Pseudomonas fluorescens UTPF68 که به عنوان یک عامل بیوکنترل قوی می باشد استفاده گردید. این باکتری در هر دو شرایط in vitroو in vivo قادر به کنترل Phytophtora drechsleri گردید. معلوم گردید که این باکتری با تولید آنتی بیوتیک و ترکیبات فرار قادر به کنترل P. drechsleri می باشد. همچنین سلول باکتری در غلظتCFU 108 و عصاره باکتری در سه غلظت 10%، 25% و 50% به طور کامل مانع از رشد بیمارگر گردید. تاثیر عناصر روی، مولیبدن، آهن، بر، منگنز، کبالت و مس در میزان رشد سلول باکتری در محیط کشت تعریف شده نشان داد که عنصر مولیبدن در دو غلظت 4 و 8 میکرولیتر بیشترین تاثیر را در میزان بیومس باکتری دارد اما با شاهد و برخی عناصر دیگر تفاوت معنی داری ندارد. برای انتخاب محیط کشت جهت تولید باکتریUTPF68 ، از منابع مختلف کربنی و ازتی استفاده گردید. از بین محیط کشت های کربنی، ملاس چغندر قند به عنوان بهترین منبع کربنی انتخاب گردید. همچنین شربت ذرت و عصاره مخمر به عنوان بهترین منبع ازتی انتخاب شدند، اما با افزودن برخی نمک ها میزان بیومس باکتری در محیط کشت ملاس چغندر+ شربت ذرت افزایش بیشتری نشان داد. طرح پلاکت- برمن نشان داد که چهار فاکتور pH و نسبت کربن به ازت محیط کشت و دما و agitation تاثیر معنی داری در میزان بیومس باکتریUTPF68 دارد، بنابراین سه فاکتور pH و نسبت کربن به ازت محیط کشت و دما جهت بهینه سازی انتخاب گردیدند. بیشترین میزان بیومس زمانی بدست می آید که pH 9/6، نسبت کربن به ازت 75/11 و دما 09/28 درجه سانتی گراد باشد. سلول باکتری در غلظتCFU 108 و عصاره باکتری رشد یافته درون محیط کشت بهینه در دو غلظت 25% و 50% به طور کامل مانع از رشد بیمارگر گردید. بعد از بهینه سازی محیط کشت، کارایی باکتری در شرایط in vitro و in vivo ارزیابی گردید. باکتری رشد یافته در محیط کشت بهینه شده قادر به کنترل بیمارگر گردید. میزان بیومس باکتری در محیط کشت پایه قبل از بهینه سازی در فرمانتور، بعد از گذشت 5 ساعت 3873/0 گرم در لیتر بود، که این میزان بعد از اعمال شرایط بهینه شده به محیط کشت، تا 4849/0 گرم در لیتر افزایش یافت. بهینه سازی باعث افزایش معنی دار در میزان بیومس باکتری گردید اما در میزان کارایی باکتری در جلوگیری از رشد بیمارگر در شرایط گلخانه تفاوت معنی دار وجود نداشت.
- Abstract
- Phytophthora drechsleri cause damage to many crops, especially the cucurbitaceae. Biological control is a promising approach for controlling this disease which has proved successful in some cases. Pseudomonas fluorescens UTPF68 well-known biocontrol bacteria were used in this study. This bacterium is a powerful controller. The bacteria in the in vitro and in vivo conditions were able to control the pathogen. Tests showed that the bacteria by producing antibiotics and volatile compounds are able to control the pathogen. Bacterial cell concentration of 108 was able to complete control pathogen. Also, three different concentrations of bacterial extract were able to control the pathogen. Effect of zinc, molybdenum, iron, and manganese, cobalt and copperin the biomass of bacteria was examined. Results showed that both concentrations of molybdenum (4and 8µl), has the greatest impact in increasing the biomass of bacteria. Producing bacteriain the culture medium was used from different carbon and nitrogen sources. Of medium carbon, sugar beet molasses culture medium was chosen as the best. Also, corn steep andyeast extract as the best medium of nitrogen. Although, adding some salt to the medium, the biomass of bacteria in the culture medium corn steep, increased. Use of plackett-burman design, fourth factor affecting the amount of bacterial biomass was evaluated. Four factors were: temperature, carbon to nitrogen ratio, agitation and pH. Three factors: temperature, carbon to nitrogen ratio and pH were selected for optimization. Using response surface plots and point prediction, optimized values of the factors were determined as follows temperature(°C) 28.1°C, carbonto nitrogenratio 11.095 and pH 6.9, the maximum biomass was 0.5184. Bacterial cellconcentration of 108 was able to complete control pathogen. also,2 different concentrations of bacterial extract was able to control the pathogen, completely. After optimization of the medium, the efficiency of bacteria in the laboratory and green house trials was evaluated. Biomass of bacteria in semi-industrial bioreactor before and after optimization of the commercial medium was examined.
