مروری بر نودولاسیون و تثبيت نيتروژن در باکتري هاي همزيست ريزوبيوم
Keywords:
تثبیت نیتروژن, نودولاسیون, ریزوبیوم, باکتری های همزیستAbstract
این مقاله مروری به دلیل اهمیت همزیستی لگوم ها با ریزوبیاها در همه اقلیم ها در تثبیت نیتروژن به بررسی فرایند نودولاسیون و سیگنالینگ تثبیت نیتروژن در باکتری های همزیست ریزوبیا پرداخته شد. در ريشه هاي گياهان ميزبان، ريزوبيا شكل گيري اندام هايي را كه نودول ها ناميده مي شوند، به جريان مي اندازد. ژن های Nod و Nif کد کننده عمل کاهش نیتروژن در ریزوبیاها می باشند. يك سویه ريزوبيوم مي تواند گونه هاي ويژه اي از لگوم ها را آلوده كند. فلاونوئيدهاي ترشح شده توسط سلول هاي ريشه، ژن هاي Nod را در باكتري ها القا مي كنند كه سپس تشكيل نودول را القا مي كنند. پروتئين هاي غشاي سلول گياهي، باكتروئيدها را احاطه مي كنند، اين ساختار ها به عنوان سيمببوزوم شناخته مي شوند كه ممكن است باكتري های متعدد يا تنها يك باكتروئيد را شامل شوند، كه در آن جا تثبيت نيتروژن اتفاق مي افتد. یک گونۀ خاص از لگوم ممکن است به وسیلۀ چند جنس ریزوبیایی، ندولزایی کند. يكسري از ژن ها در باكتري ها، جنبه هاي متفاوت فرايند نودولاسيون را كنترل مي كنند. اختصاصي بودن ژن ها تعيين مي كند كه سويه ريزوبيوم كدام لگوم را آلوده كند. ریزوبیوم ها به طریقۀ ساپروفیت در خاک زندگی میکنند و بر اساس دو مکانیسم شیمیوتاکسی یا الکتروتاکسی به نزدیکی ریشۀ گیاه خاص میرسند. تعداد زیادی فلاون، ایزوفلاون و ترکیبات وابسته وجود دارد که در تحریک یا مهار ژن های Nod با یکدیگر تفاوت نشان میدهند. ژن های Nod A-NodB-NodC به صورت مشترک در تمام ریزوبیاها یافت میشود. ترکیبات گیاهی جایگزین (مانند تبائین ها، جاسمونات، گزانتون ها، واینلین و غیره) می توانند بیان ژن Nod را به راه بیاندازند، در ندول سنتز نیتروژناز به طور طبیعی در مدت کوتاهی پس از آزادی باکتری ها از رشته های آلودگی، انجام میشود. نودول ها بر اساس نوع تکوینشان به دو گروه نودول های محدود و نامحدود تقسیم می شوند. مريستم نودول از سلولهاي خارجي پوست متمايز ميشود که عمر كوتاهي دارند. نودولهاي نامحدود مانند آلفا آلفا، نخود و شبدر ساختار بسیار متفاوتی نسبت به نودولهاي محدود دارند، اين نودولها استوانهاي شكلاند و از پوست يا كورتكس دروني تمايز مييابند. در نودولهاي نامحدود سيمبوزومهاي انفرادي با باكتروئيدها تقسيم ميشوند در نتيجه باكتروئيدهاي منفرد درون يك سيمبيوزوم قرار دارند.
Downloads
References
1.Puppo, M. Valluru, M.K., Croset, M. Ceresa, D. Iuliani, M. Khan, A, Wicinski, J. CharafeJauffret E, Ginestier C, Pantano F, Ottewell PD, Clézardin, P. [2023], "MiR-662 is
associated with metastatic relapse in early-stage breast cancer and promotes metastasis by
stimulating cancer cell stemness", Br J Cancer,129(5):754-771.
2.Masson-Boivin, C. Sachs, J.L. [2018], "Symbiotic nitrogen fixation by rhizobia-the roots
of a success story", Curr Opin Plant Biol, 44:7-15.
3. Mardani-Nejad, SH. Kholdebarin, B. Sadat, Y. Moradshahi, A. Vazipour,M. [2003],
"Vegetative behavior change and the amount of essential oil of lavender (Lavandula
officinalis) in response to different amounts of ammonium nitrate", Iranian Journal of
Medicinal and Aromatic Plants, 19:16-35.
4.Allito, B. B. Nana, E.M. and Vincent, L. [2020], "Legume-Rhizobium Strain Specificity
Enhances Nutrition and Nitrogen Fixation in Faba Bean (Vicia faba L.)" , Agronomy 10, 6:
826.
5.Lucinski, R. Polyn, W. and Ratajczak, L. [2002], "Nitrate Reduction and Nitrogen Fixation
in Symbiotic Association Rhizobium-Legumes", Acta Biochimica Polonica, 49(2): 537-546.
6. Sessitsch, A. Kuffner, M. Petra, K. Vangronsveld, J. Walter W. [2013], "The role of plantassociated bacteria in the mobilization and phytoextraction of trace elements in
contaminated soils", Soil Biology and Biochemistry, 60: 182-194.
7.Sessitsch A. Howieson, J.G., Perret X., Antoun H. and Martínez-Romern E. [2002]
"Advances in Rhizobium Research". Critical Reviews in Plant Sciences, 21(4):323–378.
8.Masson-Boivin, C. Giraud, E. Perret, X. and Batut J. [2009]," Establishing NitrogenFixing Symbiosis Withlegumes: Howmany Rhizobium Recipes", Trends in Microbiology,
17(10): 458-466.
9. Valerie, O and Sharon, R. L. [1999], "Bacteroid Formation in the Rhizobium-Legume
Symbiosis", Current Opinion in Microbiology, 2:641-646.
10. Kumuduni, N. Palansooriya, S. Shaheen, M. Season, S. [2020], "Soil amendments for
immobilization of potentially toxic elements in contaminated soils", A Critical Review,
Environment International, 134: 105046.
11.Xiao, L.W. Wen J. C. Xue, Y.F. [2018], "Rhizobia inhabiting Nodules and rhizosphere
soils of alfalfa: A strong selection of facultative microsymbionts", Soil Biology and
Biochemistry, 116, 340-350.
12. Mardani-Nejad, Sh. [2023], " Vinca rosea seeds rich in lipid peroxidation inhibitors",
Seventh International Conference on Interdisciplinary Studies in Food industry and Nutrition
Science of Iran.
13. Mardani-Nejad, Sh. [2023], "Evaluation of phenolic, flavonoid content and antioxidant
capacity of the leaves, flowers, seeds and essential oil of Lavandula officinalis in comparison
with synthetic antioxidants", Journal of Medicinal Herbs, 13(2): 29-38.
14. Khademi, S. Mardaninezhad, Sh. [2015], "Evaluation of The Antioxidant Activity of
Some Rosaceae Plants as An Alternative to The Synthetic Antioxidants in Food Industry",
Journal Of Food Technology and Nutrition, 12(2) :33-40.
15.Puppo, A. Groten, K. Bastian, F. Carzaniga, R. Soussi, M. Lucas, M. M. [2005]," Legume
Nodule Senescence: Roles for Redox and Hormone Ssignalling in the Orchestration of the
Natural Aging Process", New Phytologist, 165: 683–701.
