علوم و فنون شیلات

علوم و فنون شیلات

جداسازی قارچ‌های آزادکننده فسفر از رسوبات مزارع پرورش ماهیان گرمابی با استفاده از منابع مختلف فسفر نامحلول

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 موسسه تحقیقات خاک و آب
چکیده
هدف از این تحقیق جداسازی قارچ های آزادکننده فسفر از رسوبات مزارع پرورش ماهیان گرمابی و ارزیابی عملکرد آنها در آزادسازی فسفر از منابع مختلف نامحلول فسفر (تری­کلسیم فسفات، فسفات آهن، فسفات آلومینیوم و فیتات کلسیم) می­باشد. برای این منظور از چهار ایستگاه در استان مازندران نمونه برداری انجام و با استفاده از محیط­کشت جامد NBRIP جداسازی گردید (49 جدایه قارچ شامل 19 جدایه از محیط­کشت حاوی فسفر آلی و 30 جدایه از محیط­کشت حاوی انواع فسفر معدنی). سپس، توانایی جدایه­ها در انحلال فسفر در محیط کشت جامد و مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. در میان جدایه­ها، جدایه­های PS3D، PS3F و PS5F بهترین عملکرد را در بین جدایه­های آزادکننده فسفر آلی داشتند (متوسط آزادسازی فسفر 08/191- 85/179 میلی­گرم در لیتر). جدایه TS4E نیز به­عنوان بهترین جدایه آزادکننده فسفر معدنی انتخاب شد. سپس این جدایه­ها با روش توالی­یابی ژن rDNA S18 شناسایی مولکولی شدند که به نام­های Talaromyces austrocalifornicus (PS3DTrichoderma harzianum (PS3FAspergillus niger (PS5F) و Penicillium oxalicum (TS4E) ثبت شدند. در مرحله نهایی، توانایی این جدایه­ها در انحلال فسفر در شرایط میکروکازم (ارلن­های حاوی آب و رسوب) به مدت 15روز مورد ارزیابی قرارگرفت. برخلاف عملکرد این قارچ­ها در محیط­کشت مایع، مقدار فسفر محلول در شرایط میکروکازم روند کاهشی را نسبت به روز صفر نشان داد. با این وجود، میزان فسفر در تیمارهای حاوی قارچ بیشتر از گروه کنترل بود. درمجموع، عملکرد قارچ­های معرفی شده در این مطالعه برای آزادسازی فسفر مثبت بوده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


1] Iranian Fisheries Research Organization. IFO (2016) Tehran, Iran.
[2] FAO, the State of World Fisheries and Aquaculture. Towards Blue Transformation. FAO (2022) Rome,
[3] Boyd C.E, Wood C.W, Thunjai T. Aquaculture pond bottom soil quality management. Pond Dynamics/Aquaculture Collaborative Research Support Program, (2002) Oregon State University.‌
[4] Antoun H. Beneficial microorganisms for the sustainable use of phosphates in agriculture. Procedia Engineering. (2012) 46: 62–67.‌
[5] Jana B.B. Distribution pattern and role of phosphate solubilizing bacteria in the enhancement of fertilizer value of rock phosphate in aquaculture ponds: state-of-the-art. In first international meeting on microbial phosphate solubilization (pp. 229–238). (2007) Springer, Dordrecht.‌
[6] Sahu S.N, Jana B.B. Enhancement of the fertilizer value of rock phosphate engineered through phosphate-solubilizing bacteria. Ecological Engineering. (2000) 15 (1): 27–39.
[7] Armandeh M, Mahmoudi N, Fallah Nosratabad A. Screening and evaluation of phosphate-solubilizing bacteria isolated from aquaculture ponds in a step-by- step strategy as potential biofertilizer. Journal of Applied Microbiology. (2022) 133: 1581–1596.
[8] Moriarty D.J. The role of microorganisms in aquaculture ponds. Aquaculture. (1997) 151(1–4): 333-349.
[9] Xiao C, Chi R, He H, Qiu G, Wang D, Zhang W. Isolation of phosphate-solubilizing fungi from phosphate mines and their effect on wheat seedling growth. Applied biochemistry and biotechnology. (2009) 159(2): 330–342.
[10] Fitriatin B.N, Joy B, Subroto T. The Influence of organic phosphorous substrate on phosphatase activity of soil microbes. (2008) In Proceeding of International Seminar of Chemistry (pp. 30–31).‌
[11] Venkateswarlu B, Rao A.V, Raina P. Evaluation of phosphorus solubilisation by microorganisms isolated from Aridisols. Journal of the Indian Society of Soil Science. (1984) 32(2): 273–277.
[12] Kucey R.M.N. Phosphate-solubilizing bacteria and fungi in various cultivated and virgin Alberta soils. Canadian Journal of Soil Science. (1983) 63 (4): 671–678.
[13] Arjmand V, Mahmoudi N, Fallah Nosratabad A. Evaluation of different insoluble phosphorus sources to isolate phosphorus-releasing bacteria in fish ponds. Journal of Soil Biology. (2023) 10 (2): 215–229 (in Persian).
[14] Khan M.D, Zaidi A, Ahmad E. Mechanism of phosphate solubilization and physiological functions of phosphate-solubilizing microorganisms. In Phosphate solubilizing microorganisms (pp. 31–62). (2014) Springer, Cham.‌
[15] Chen J, Lu S, Zhao Y, Wang W, Huang M. Effects of overlying water aeration on phosphorus fractions and alkaline phosphatase activity in surface sediment. Journal of Environmental Sciences. (2011) 23(2): 206–211.‌
[16] Singh H, Reddy M.S. Effect of inoculation with phosphate solubilizing fungus on growth and nutrient uptake of wheat and maize plants fertilized with rock phosphate in alkaline soils. European Journal of Soil Biology. (2011) 47(1): 30–34.‌
[17] Nautiyal C.S. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS microbiology Letters. (1999) 170(1): 265–270.‌
[18] Reyes I, Bernier L, Simard R.R, Antoun H. Effect of nitrogen source on the solubilization of different inorganic phosphates by an isolate of Penicillium rugulosum and two UV-induced mutants. FEMS Microbiology Ecology. (1999) 28(3): 281–290.‌
[19] Murphy J, Riley J.P. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytica Chimica Acta. (1962) 27: 31–36.
[20] Doyle J.J, Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. (1987) (No. RESEARCH).‌
[21] Moallemzadeh S.A, Yadegari M.H, Rajabi Bazl M, Kachuei R. The simple molecular method for confirming identification of the main species of fungi Candida, Aspergillus and Dermatophyte. Studies in Medical Sciences. (2014) 25 (2): 105–112 (in Persian).
[22] Medeiros A, Duarte S, Pascoal C, Cássio F, Graça M. Effects of Zn, Fe and Mn on leaf litter breakdown by aquatic fungi: a microcosm study. International Review of Hydrobiology. (2010) 95(1): 12–26.‌
[23] Deaker R, Kecskés M.L, Rose M.T, Amprayn K, Ganisan K, Tran T.K.C, Kennedy I.R. Practical methods for the quality control of inoculant biofertilisers. (2011) Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR).‌
[24] Goldstein A.H. Recent progress in understanding the molecular genetics and biochemistry of calcium phosphate solubilization by gram negative bacteria. Biological Agriculture & Horticulture. (1995) 12(2): 185–193.‌
[25] Jana B.B, Chatterjee J, Ganguly S, Jana T. Responses of phosphate solubilizing bacteria to qualitatively different fertilization in simulated and natural fish ponds. Aquaculture International. (2001) 9: 17–34.‌
[26] Zheng B.X, Hao X.L, Ding K, Zhou G.W, Chen Q.L, Zhang J.B, Zhu Y.G. Long-term nitrogen fertilization decreased the abundance of inorganic phosphate solubilizing bacteria in an alkaline soil. Scientific Reports. (2017) 7(1): 42284.‌
[27] Mikanova O, Novakova J. Evaluation of the P-solubilizing activity of soil microorganisms and its sensitivity to soluble phosphate. Rostlinna Vyroba. (2002) 48(9): 397–400.‌
[28] Bashan Y, Kamnev A.A, de-Bashan L.E. Tricalcium phosphate is inappropriate as a universal selection factor for isolating and testing phosphate-solubilizing bacteria that enhance plant growth: a proposal for an alternative procedure. Biology and Fertility of Soils. (2013) 49(4): 465–479.‌
[29] Liu Z, Li Y.C, Zhang S, Fu Y, Fan X, Patel J.S, Zhang M. Characterization of phosphate-solubilizing bacteria isolated from calcareous soils. Applied Soil Ecology. (2015) 96: 217–224.‌
[30] Li Z, Bai T, Dai L, Wang F, Tao J, Meng S. A study of organic acid production in contrasts between two phosphate solubilizing fungi: Penicillium oxalicum and Aspergillus niger. Scientific Reports. (2016) 6: 1–8.
[31] Maitra N, Manna S.K, Samanta S, Sarkar K, Debnath D, Bandopadhyay C, Sharma A.P. Ecological significance and phosphorus release potential of phosphate solubilizing bacteria in freshwater ecosystems. Hydrobiologia. (2015) 745(1): 69–83.‌