عنوان پایان‌نامه
” تجزیه زیستی دیازینون با استفاده از برخی جدایههای باکتریایی بدست آمده از خاک‌های مزارع برنج”
- رشته تحصیلی
- حشره شناسی کشاورزی - فیزیولوژی و سم شناسی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7290;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79668;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7290;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79668
- تاریخ دفاع
- ۱۱ اسفند ۱۳۹۵
- دانشجو
- سیداحسان ترابی
- استاد راهنما
- خلیل طالبی جهرمی
- چکیده
- در این پژوهش، کینتیک تجزیه دیازینون در خاک‌های مزارع برنج دارای پیشینه بلندمدت کاربرد این آفت‌کش بررسی شد. آماره‌های نیکویی برازش به‌دست‌آمده از پنج مدل کینتیک مرتبه اول ساده (SFOK)، مرتبه دوم، مرتبه نیم، مرتبه اول دو نمایی (FODED) و مرتبه اول دوبخشی (FOTC) برازش داده‌شده با داده‌های تجزیه دیازینون نمایانگر دو نمایی بودن روند کاهش این حشره‌کش در خاک و در دو غلظت تیمار 15 و 150 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود و بهترین مدل جهت برازش با این روند، مدل کینتیک مرتبه اول دو نمایی (FODED) انتخاب گردید. پارامترهای به‌دست‌آمده از این مدل قادر به توصیف تجزیه تسریع‌شده دیازینون درنتیجه تیمار پی‌درپی خاک با آن بودند؛ به‌طوری‌که بخش زیادی از آفت‌کش تیمار شده و موجود در فاز محلول خاک با سرعت زیادی تجزیه گردید. تجزیه‌وتحلیل خوشه‌ای و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) ژل الکتروفورز گرادیان واسرشت‌کننده (DGGE) به‌دست‌آمده از جمعیت‌های باکتریایی خاک حاکی از تأثیر معنی‌دار تیمار دیازینون (به‌ویژه در غلظت 150 میلی‌گرم بر کیلوگرم) بر این جمعیت‌ها بود. این موضوع همچنین از طریق تجزیه‌وتحلیل درخت فیلوژنی برآمده از توالی یابی ژن 16s rDNA باندهای غالب ژل DGGE نیز اثبات گردید. بر این اساس، سه تیمار پی‌درپی خاکها با دیازینون در غلظت 150 میلی‌گرم بر کیلوگرم منجر به غنی‌تر شدن جمعیت‌های باکتریایی مربوط به شاخه Proteobacteria گردید. شاخص تنوع شانون نشان‌دهنده عدم وجود تفاوت معنی‌دار (P?0.05) در جمعیت‌های باکتریایی خاکها درنتیجه تیمار با دیازینون بود. در این پژوهش، کنسرسیومی از میکروارگانیسمهای تجزیه‌کننده دیازینون در محیط کشت نمکهای معدنی جداسازی گردید. نتایج نشان داد این کنسرسیوم قادر به تجزیه حدود 90 درصد آفت‌کش در دو غلظت 50 و 100 میلی‌گرم بر لیتر به ترتیب در طول 81/16 و 60/19 روز بود. توالی‌یابی باندهای DGGE به‌دست‌آمده حاکی از نقش باکتریهای رده Betaproteobacteria بهعنوان یکی از اجزای اصلی کنسرسیوم جداشده در تجزیه دیازینون بود.
- Abstract
- Dissipation kinetics of diazinon was investigated in paddy soils collected from sites with a long history of the pesticide application. Goodness of fit statistical indices derived from five fitted mono and bi-exponential kinetic models including the single first-order kinetic (SFOK), Second and half- order kinetics, first-order double exponential decay (FODED) and first order two compartment (FOTC) kinetics revealed a bi-phasic pattern of the diazinon dissipation curve at 15 and 150 mg kg-1 spiking levels, which could be described best by the first-order double exponential decay (FODED) model. Parameters obtained from this model were able to describe the enhanced dissipation of diazinon as the result of repeated soil applications, where a larger fraction of the pesticide readily available in the solution phase was dissipated with a fast rate. Cluster and principal component analysis (PCA) of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) obtained from soil bacterial populations revealed that they were only affected at the 150 mg kg-1 diazinon concentration. This was also confirmed by phylogenetic analysis of 16S rRNA sequences obtained from the dominant gel bands. Accordingly, bacterial populations belonging to Proteobacteria were enriched in the soil following three treatments with diazinon at 150 mg kg-1. The Shannon divresity index revealed no significant difference (P?0.05) in soil bacterial diversity following diazinon application. A diazinon-degrading bacterial consortium was isolated from the paddy soils in a mineral salt medium. Results showed the isolated consortium was able to remove 90% of the pesticide at two concentrations of 50 and 100 mg L-1 by 16.81 and 19.60 days, respectively. Sequencing the DGGE bands confirmed the role of Betaproteobacteria as the main components of the isolated consortium in the degradation of diazinon.
