Kelemen Imola (szerk.): A Csíki Székely Múzeum Évkönyve 6. (Csíkszereda, 2010)
Természettudományok - Laslo Éva–György Éva–Lányi Szabolcs: Növényi tápanyag mobilizáló baktériumok izolálása és jellemzése
LASLO ÉVA ET AL. belül szaporodó rhizobiumok növekedési tulajdonsága megváltozik és kialakul a nitrogénfixálást végző bakteroid sejtalak.5 A nitrogénfixálás a nitrogenáz enzim segítségével történik, mely alkotásában résztvevő polipeptidek kódolásáért a nifl-IDK gének felelősek. A nitrogén megkötéséért felelős gének transzkripciós regulátora a NifA, az RNS polimeráz a54 faktorral együtt. A NifA felismeri a nif gének promoter szakaszait és elindítja a nitrogenáz transzkripcióját.6 A rhizobiumok esetében, ahol a nitrogénfixálás a gümőkben történik, a nifA transzkripcióját két komponensű rendszer ellenőrzi, amelyek felelősek az O2 megkötéséért, biztosítva az oxigénmentes körülményeket.7 A nagy mennyiségben műtrágyaként alkalmazott foszfor a talajokban immobilizálódik, csapadékképződés útján reagálva az Al5+ és Fe5+ ionokkal savas talajokban, valamint a Ca2+-al bázikus talajokban.8 A mikroorganizmusok egyrésze képes a talajokban lévő oldhatatlan anorganikus foszfátok oldatba vivésére, szerves savak termelése, valamint protonáció útján, ezzel elősegítve a növények számára a foszfor abszorbeálását.9 Ennek a folyamatnak azért van nagy jelentősége, mert a növények csak oldott formában, ortofoszfátként képesek a foszfát felvételére (HPO42' vagy H2PO4').10 A talajok oldhatatlan szervetlen foszfátjainak szolubilizálása, a mikrobák által termelt különböző metabolitok részvételével valósul meg, a szerves savak karboxil illetve hidroxil csoportjai kelátokat képeznek a foszfátok kationjával, így oldhatóvá téve a foszfátot.11 A szimbiotikus nitrogénfixálás mellett néhány rhizobium faj is képes a szervetlen foszfát vegyületek szolubilizálására. A rhizobiumoknak biopreparátumként való használatának legfontosabb előnye abban áll, hogy kettős tápanyag mobilizáló tulajdonsággal rendelkeznek, a szervetlen foszfor szolubilizációja mellett a nitrogén biológiai fixációjára is képesek.12 13 A rhizobiumok foszfor szolubilizáló aktivitásában a 2-ketoglukonsavnak van szerepe, amelyet NaOH hozzáadással semlegesítettek. Ebből arra következtettek, hogy ezen mikrobák foszfor szolubilizáló képessége a tápközeg pH csökkenésének köszönhető. Viszont a teljes biokémiai és molekuláris mechanizmus még a szimbiotikus baktériumok esetében sem ismert .15 A foszfát szolubilizáló és nitrogénfixáló baktériumoknak ko-inokulumként való együttes alkalmazásánál kimutatták a szinergikus hatást, vagyis szignifikánsan nagyobb hatást értek el úgy a növénynövekedés, mint a tápanyagfelvétel esetébe,14 Például a Sinorhizobium meliloti B.399 és a Bacillus spp. együttes oltóanyagként való alkalmazásakor a lucerna (Medicago sativa L.) esetében nagyobb nitrogén tartalom, szárazanyag tartalom, gürnő szám valamint erőteljesebb gyökérzet volt megfigyelhető, mint a külön-külön való alkalmazásuk esetén.15 Csicseriborsó (Cicer arietinum L.) esetében, a Mesorhizobium valamint a foszfát szolubilizáló Pseudomonas és Bacillus spp. együttes inokulumként való alkalmazása eredményeképpen szemtermés növekedést, és nagyobb nitrogén és foszfor felvételt értek el. A Mesorhizobium ciceri RC4, azAzotobacter chroococuum A10 és a Bacillus sp. PSB9 törzsek alkalmazása háromszoros szemtermést és magasabb gabonaszem fehérjetartalmat eredményezett.16 A keleti kecskerutánál (Galega orientalis L.) a Rhizobium galega és Pseudomonas spp. tartalmú oltóanyag használata során nagyobb volt a szárazanyag tartalom mind a gyökér, mind a földfeletti részek esetében.17 Munkánk célja növényi tápanyag mobilizáló baktériumok izolálása különböző hüvelyes növények gümőiből és rizoszférájából, az izolátumok biokémia tulajdonságainak és szervetlen foszfor 5 PESTI 2001,167-175; MYLONAETAL. 1995,869-885. 6 GARY 2007, 147-165. 7 FISCHER 1996, 317-320. 8 GYANESHWAR ET AL. 2002, 83-93, TAO ET AL. 2008, 515-523. 9 SZABÓ 2008, 193-202; RODRIGUEZ, REYNALDO 1999, 319-339. 10 MALBOOBI ET AL. 2009, 1471-1477. 11 KHAN ET AL. 2009, 48-58. 12 SRIDEVI, MALLAIAH 2009, 98-102. 13 KHANETAL. 2010, 551-570. 14 GULL ETAL. 2004, 623-628; ZAIDI ET AL. 2010, 273-292. 15 GUINAZÚ ETAL. 2010, 185-190. 16 WANIETAL. 2007, 315-323. 17 EGAMBERDIEVA ET AL. 2010, 269 -272. 502
