فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 39 (پاییز 1400)

فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 39 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/07/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • نسرین مسعودی، محسن مبینی دهکردی*، بهناز صفار صفحات 1-11
    مقدمه

    آلفا آمیلاز از پرکاربردترین آمیلازها در صنعت است. تولید آمیلاز باکتریایی کم هزینه تر و آسان تر است. همچنین، روش تخمیر در حالت جامد به دلیل مزایایی همچون کاهش چشمگیر هزینه ها و بازیافت مواد زاید سرشار از مواد مغذی یک روش کارآمد برای تولید آمیلاز صنعتی است. بقایای کشاورزی حاوی ترکیبات مغذی مانند سبوس گندم، سوبسترا های اقتصادی تری برای تخمیر در حالت جامدند. هدف این پژوهش، بهینه سازی تولید آلفا آمیلاز از باسیلوس سابتیلیس با استفاده از سبوس گندم در شرایط تخمیر در بستر جامد و تخلیص جزیی این آنزیم بود.

    مواد و روش‏‏ها

    در این مطالعه تولید آلفا آمیلاز باسیلوس سابتیلیس PTCC 1720 در شرایط تخمیر بستر جامد بررسی و بهینه سازی شده است. تمامی پروتئین های تولیدشده در شرایط بهینه با محلول اشباع آمونیوم سولفات 75 درصد رسوب دهی، جداسازی، تغلیظ و دیالیز شدند. فعالیت آلفا آمیلاز با کمک معرف دی نیترو سالیسیلیک اسید (DNS) سنجیده شد. درصد خلوص با روش بردفورد و خلوص جزیی آنزیم با روش الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید - سدیم دودسیل سولفات (SDS-PAGE) مشخص شد.

    نتایج

    تولید بهینه آنزیم زمانی حاصل شد که10 گرم سبوس گندم با 15میلی لیتر آب شهری مخلوط شد و با 3 میلی لیتر از مایه تلقیح با جذب نوری 1 (CFU/mL 109) تلقیح و در دمای 37 درجه سانتی گراد به مدت 72 ساعت گرماگذاری شد. فعالیت آلفا آمیلاز بعد از رسوب دهی با آمونیوم سولفات 75 درصد،(U/mL)  563/3 بود و میزان خلوص آنزیم 8/26 درصد محاسبه شد. وزن آنزیم تخلیص شده نیز 63 کیلودالتون ارزیابی شد.

    بحث و نتیجه‏ گیری

    براساس یافته های این تحقیق، تخمیر بر بستر جامد با حضور باسیلوس می تواند مسیری جدید و ارزشمند برای تولید آنزیم آمیلاز فراهم کند.

    کلیدواژگان: آلفا آمیلاز، باسیلوس سابتیلیس، سبوس گندم، تخمیر در بستر جامد، تخلیص آنزیم
  • ریحانه کلاهدوزان، مهشید جهادی*، نفیسه سادات نقوی، محمدعلی ضیا صفحات 13-28
    مقدمه

    موناسکوس پورپوریوس یک قارچ آسکومیست رشته ای است که توانایی تولید رنگدانه های طبیعی را دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر عوامل شیمیایی جهش زای سدیم آزید و اسید نیترو بر مورفولوژی قارچ موناسکوس پورپوریوس و تولید پایدار رنگدانه توسط این قارچ است.

    مواد و روش‏‏ها

    ابتدا سوسپانسیون اسپوری قارچ موناسکوس پورپوریوس تحت تاثیر عوامل جهش زای شیمیایی (سدیم آزید و اسید نیترو) قرار گرفت. سپس ویژگی های مورفولوژیکی (ظاهری و میکروسکوپی) پرگنه های مشکوک بررسی شدند. از بین این پرگنه ها آنهایی که تغییرات بیشتری نسبت به سویه وحشی داشتند یا رنگدانه بیشتری تولید کرده بودند، تا دو نسل برای اندازه گیری زیست توده و رنگدانه در شرایط غوطه وری بررسی شدند.

    نتایج

    با استفاده از مواد جهش زا نمونه هایی مشاهده شدند که مورفولوژی آنها نسبت به سویه وحشی تفاوت داشتند و این نمونه ها به طور معنی داری رنگدانه های زرد، نارنجی و قرمز بیشتری نسبت به سویه وحشی تولید کردند (05/0P<). تولید زیست توده و رنگدانه های زرد، نارنجی و قرمز در نسل اول و دوم در نمونه های NA2 (اسید نیترو، 4/0 مولار، زمان 45 دقیقه)، نمونه NA3 (اسید نیترو، 4/0 مولار، زمان 30 دقیقه) و نمونه  NA6(اسید نیترو، 2/0 مولار، زمان 30 دقیقه) به طور معنی داری تغییر نکردند (05/0P<). نمونه NA2 به طور معنی داری بیشترین میزان رنگدانه را تولید کرد (05/0P<). غلظت رنگدانه زرد، نارنجی و قرمز تولیدشده توسط این نمونه به ترتیب 64/0، 42/0 و 45/0 واحد در هر میلی لیتر بود.

    بحث و نتیجه‏ گیری

    در مطالعه حاضر مورفولوژی تمامی نمونه های انتخاب شده، نسبت به نمونه وحشی تغییراتی را نشان دادند. بیشتر نمونه های انتخاب شده به طور معنی داری رنگدانه بیشتری نسبت به سویه وحشی تولید کردند که در برخی از آنها این مشخصه تا دو نسل پایدار بودند (05/0P<). روش تیمار موناسکوس پورپوریوس با اسید نیترو به طور موفقیت آمیزی به تولید نمونه هایی با تولید رنگدانه بیشتر و پایدار منجر می شود.

    کلیدواژگان: موناسکوس پورپورئوس، عوامل جهش زا، مورفولوژی، رنگدانه
  • معصومه فلاح زیارانی، مسعود توحیدفر*، محمدحسین میرجلیلی، حسن احمدی گاولیقی صفحات 29-50
    مقدمه

    امروزه، کاربرد گسترده پپتیدهای ضدمیکروبی به شکل نگهدارنده طبیعی به علت عوارض نگهدارنده های مصنوعی (ایجاد سرطان ها و آسیب به کبد در داروها و غذاها) مدنظر قرار گرفته است.

    مواد و روش‏‏ها

    در پژوهش حاضر، پنج پپتید ضدباکتریایی شامل نایسین A از Lactococcus lactis، ملیتین ازApis mellifera، کوپسین ازCoprinopsis cinerea، ترپن از Erythrolobus australicus و تیونین از Arabidopsis thaliana با تحلیل های بیوانفورماتیکی مطالعه شدند.

    نتایج

    نتایج نشان دادند پپتیدهای بررسی شده در یوکاریوت ها و پروکاریوت مطالعه شده دارای هدف گیری سیتوپلاسمی هستند و در موجودات مختلف محافظت شده نیستند. پپتیدهای بررسی شده ازنظر تعداد مارپیچ های آلفا و صفحه های بتا تنوع داشتند. نتایج درخت فیلوژنتیکی با Mega5 نشان دادند به غیر از Apis mellifera، چهار گونه دیگر در یک خوشه قرار می گیرند. دومین ها در پنج گونه بررسی شده متفاوت بودند، اما همگی دارای ویژگی های ضدباکتری بودند. پپتیدهای مطالعه شده دامنه متنوعی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی را نشان دادند. الگوی جانشینی، مدل جایگزینی و D- Tajima توالی پپتیدهای مطالعه شده نشان داد Apis mellifera در طول تکامل از سایر گونه ها جدا شده است. مدل سازی سه بعدی پپتیدهای بررسی شده به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model نشان داد ساختار سه بعدی ترپن و تیونین کیفیت زیادی دارد. مراجعه به سایت های peptidecutter و allermatch نشان داد پپتیدهای نایسین A، ملیتین، کوپسین، ترپن و تیونین حساسیت زا نیستند. به منظور تعیین حداقل غلظت کشندگی و حداقل غلظت بازدارندگی از روش دیسک بلانک و روش چاهک گذاری استفاده شد. نتایج بازدارندگی با پپتید نایسین استخراج شده از باکتری لاکتوکوکوس لاکتیس نشان دادند بیشترین هاله بازدارندگی در استافیلوکوکوس اوریوس و اشریشیا کلی به روش چاهک گذاری و دیسک بلانک به ترتیب 19 و 23 میلی متر و 5 و 1 میلی متر است.

    بحث و نتیجه‏ گیری

    نتایج نشان دادند نایسین می تواند به شکل نگهدارنده طبیعی برای تاخیر در فاسدشدن مواد غذایی در برابر باکتری های گرم مثبت استفاده شود.

    کلیدواژگان: تحلیل های بیوانفورماتیک، پپتیدهای ضدباکتری، یوکاریوت و پروکاریوت، حساسیت زایی، آثار بازدارندگی
  • صدیقه خدادادی پورارپنایی، مهدی مهرابی کوشکی*، رضا فرخی نژاد صفحات 51-63
    مقدمه

    این تحقیق برای جداسازی و شناسایی بیمارگرهای طوقه و ریشه لوبیا چشم‏بلبلی در استان خوزستان انجام شد. علاوه بر این، اثرات ضد‏قارچی نه سویه انتخاب‏شده از پنج گونه Trichoderma روی چهار بیمارگر طوقه و ریشه لوبیا چشم‏بلبلی بررسی شدند.

    مواد و روش‏‏ها

    از بیست سویه به دست‏آمده، چهار سویه برای مطالعه بیشتر، شامل آزمون بیماری زایی و سنجش سیدروفور انتخاب شدند. میزان نسبی تولید سیدروفور توسط نه سویه انتخاب شده از پنج گونه Trichoderma و بیمارگرها با استفاده از روش CAS سنجش شد. رشد شعاعی پرگنه‏های بیمارگر در مقابل سویه‏های Trichoderma در قالب یک طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. ناحیه ITSسویه‏های بیمارگر تکثیر و توالی‏یابی شدند. توالی‏های به دست‏آمده با سویه‏های شناخته‏شده با استفاده از جستجوی بلاست و تجزیه و تحلیل تبارزایی با الگوریتم درست‏نمایی بیشینه (ML) مقایسه شدند.

    نتایج

    بیمارگرهای ذیل شناسایی شدند: Rhizoctonia solani، Fusarium chlamydosporum، F. falciforme و Macrophomina phaseolina. تمام سویه‏های Trichoderma و بیمارگرها در محیط کشت با فقر آهن، سیدروفور تولید کردند. سویه‏های T. koningiopsis SCUA-Arak-96 و T. pleuroticola SCUA-Isf-15 به ترتیب حداقل (31 درصد) و حداکثر (85 درصد) تولید سیدروفور را داشتند. در آزمون کشت دوگانه، بیشتر سویه‏های Trichoderma رشد قارچ‏های بیمارگر را در سطح معنی‏داری کاهش دادند. بیشترین اثر ضد‏قارچی برای سویه‏ T. virens SCUA-Ham-65 با 30 و 29 درصد بازدارندگی روی بیمارگرهای F. chlamydosporum  و F. falciforme مشاهده شد.

    بحث و نتیجه‏ گیری

    R. solani،F. chlamydosporum،F. falciforme وM. phaseolinaمهم‏ترین بیمارگرهای ایجاد‏کننده پوسیدگی طوقه و ریشه لوبیا چشم‏بلبلی در استان خوزستان اند. سویه‏های Trichoderma سیدروفور تولید کردند که باعث کلاته‏شدن آهن حد‏اقلی محیط می‏شود. علاوه بر این، آنها رشد بیمارگرهای گیاهی را در محیط آزمایش کاهش می‏دهند.

    کلیدواژگان: لوبیا چشم‏بلبلی، پوسیدگی طوقه و ریشه، سیدروفور، Trichoderma
  • کرم سپه وند، مصطفی درویش نیا*، سید اکبر خداپرست، عیدی بازگیر صفحات 65-86
    مقدمه

    بررسی پوشش گیاهی مناطق حفاظت شده و عوامل آسیب رسان مانند قارچ های اریزیفالز، عامل مهمی در سنجش و ارزیابی این مناطق اند. هدف از این تحقیق بررسی تنوع زیستی قارچ های اریزیفالز و میزبان های آنها در نواحی مرکزی و پیرامونی اشتران کوه است. این بررسی مبنایی برای مطالعات بیشتر و ارایه اطلاعات اولیه زیست سنجی گیاهان این مناطق ازنظر آلودگی به عوامل بیماری زا است.

    مواد و روش‏‏ها

    به منظور بررسی وضعیت تنوع زیستی این قارچ ها و گیاهان میزبان آنها 10 پلات از ناحیه مرکزی و به همین تعداد از نواحی پیرامونی منطقه حفاظت شده اشتران کوه، انتخاب و تعداد گونه گیاهی آلوده و گونه های قارچی در این مناطق با استفاده از مشخصات ریخت شناسی شناسایی شدند. سپس شاخص های تنوع زیستی سیمپسون (Simpson)، شانون (Shannon)، شاخص یکنواختی ایونس (Eviness) و غنای گونه ای مارگالف (Margalef) و منهینیک (Menhenik) این گونه ها با نرم افزار  PASTمحاسبه و درصد های فراوانی نسبی و فراوانی کل این گونه ها نیز برآورد شدند. بررسی همبستگی شاخص های تنوع و غنا با استفاده از آزمون لون (levene Test) آنالیز شد.

    نتایج

    هجده گونه قارچ بیماری زا از شش جنس روی 40 گونه گیاهی از 15 تیره شناسایی شدند. بیشترین فراوانی نسبی قارچ ها مربوط به جنس لویلولا (Leveillula) و بیشترین فراوانی نسبی گیاهان حساس مربوط به تیره استراسه (Astreaceae) بود. ازنظر شاخص های تنوع زیستی، غنا و یکنواختی بین مناطق بررسی شده اختلاف معنی دار مشاهده نشد. بین طبقات ارتفاعی ازنظر فراوانی نسبی قارچ های بیماری زا و گیاهان آلوده اختلاف مشاهده شد و همبستگی بین شاخص های تنوع و شاخص های غنا در گیاهان آلوده و همبستگی بین این دو شاخص در قارچ های بیماری زا با هم مثبت و معنی دار بود (01/0>p).

    بحث و نتیجه ‏گیری

    گزارش بیشتر گونه های گیاهی میزبان این قارچ ها برای دنیا و ایران جدید است. خسارت این قارچ ها در کنار دیگر عوامل آسیب رسان و وضع بحرانی سطح در اشغال این گونه ها، گیاهان منطقه را تهدید می کند.

    کلیدواژگان: تنوع گونهای، تنوع زیستی، اریزیفالز، منطقه حفاظتشده
  • ولید البدیری، فرحناز مولوی*، مریم طهرانی پور صفحات 87-100
    مقدمه

    تاکنون نتایج نشان داده است دلیل مهم مقاومت باکتری اشرشیا کلی به آنتی بیوتیک بتالاکتام، وجود بتالاکتامازهای وسیع الطیف (ESBLs) است که محصول بیان ژن های SHV و TEM هستند. همچنین، مطالعات زیادی نشان می دهند استفاده از نانوذرات می تواند برای از بین بردن مقاومت باکتری ها موثر باشد؛ بنابراین، هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر نانوذرات نقره بر میزان بیان ژن مقاومت به بتالاکتاماز blaTEM و تعیین الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی در سویه های اشرشیا کلی است.

    مواد و روش‏‏ها

    در این مطالعه مقطعی - توصیفی 64 اشرشیا کلی از 11 آزمایشگاه تشخیص طبی جمع آوری شده و با استفاده از روش های استاندارد آزمایشگاهی و کشت اختصاصی تایید هویت شده اند. برای بررسی وجود ژن blaTEM از روش PCR استفاده شد. به منظور ارزیابی الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی سویه ها، روش انتشار دیسک براساس پروتکل CLSI انجام شد. نانوذره نقره با عصاره زنجبیل ساخته و برای بررسی اثر نانوذره نقره بر بیان ژن  blaTEMاز روش Real time PCR استفاده شد.

    نتایج

    از 64 سویه اشرشیا کلی مقاوم 61 سویه به بتالاکتام مقاوم بودند. ارزیابی فنوتیپی الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی سویه های اشرشیا کلی مقاوم به بتالاکتام نشان داد 90 درصد به پنی سیلین، 66 درصد به کربنی سیلین، 87 درصد به اریترومایسین، 85 درصد به سفوتاکسیم، 84 درصد به سفتریاکسون، 49 درصد به جنتامایسین، 37 درصد به سپیروفلوکساسین 22 درصد به ایمی پنم و 12 درصد به لینزولید مقاومت داشتند؛ یعنی بیشترین میزان مقاومت آنتی بیوتیکی به ترتیب متعلق به پنی سیلین (90 درصد) و اریترومایسین (87 درصد) و کمترین نسبت به ایمی پنم (22 درصد) و لینزولید (12 درصد) بود. بررسی مولکولی نشان دهنده حضور ژن blaTEM در تمام سویه ها بود. نتیجه بررسی ریل تایم روی 3 سویه که وجود ژن blaTEM در آنها توسط PCR تایید شده بود و تحت تیمار نانوذرات نقره قرار گرفته بودند نشان داد تاثیر نانوذرات نقره بر بیان ژن blaTEM معنادار و کاهنده است و می تواند با کاهش بیان ژن blaTEMو کاهش ترشحآنزیم های بتالاکتاماز در باکتری، اثربخشی آنتی بیوتیک های بتالاکتام را افزایش و مقاومت باکتری را به این گروه از آنتی بیوتیک ها کاهش دهد.

    بحث و نتیجه ‏گیری

    وجود 61 سویه مقاوم از 64 سویه در مطالعه حاضر نشان دهنده افزایش مقاومت اشرشیا کلی مقاوم نسبت به آنتی بیوتیک های مختلف بوده که این مسئله یک هشدار جدی برای درمان عفونت های ناشی از اشرشیا کلی است. موثربودن نانوذره نقره بر بیان ژن blaTEM نشان می دهد این ماده می تواند یک جایگزین خوب یا همراه مناسب برای آنتی بیوتیک های موجود مدنظر باشد.

    کلیدواژگان: اشرشیا کلی، مقاومت آنتی بیوتیکی، بتالاکتاماز، blaTEM، نانوذره نقره
|
  • Nasrin Masoodi, Mohsen Mobini-Dehkordii *, Behnaz Saffar Pages 1-11
    Introduction

    Alpha-amylase is one of the most widely-used amylase types in the industry. Bacterial amylase production is less expensive and easier. Also, solid-state fermentation is an efficient method for the production of industrial amylase due to its advantages such as significant cost reduction and recycling of nutrient-rich wastes. Agricultural residues containing nutrients such as wheat bran are more economical substrates for solid-state fermentation. The aim of the present study was to optimize the production of alpha-amylase from Bacillus subtilis using wheat bran under solid-fermentation and partial purification of this enzyme.

    Materials and Methods

    In this study, alpha-amylase production by Bacillus subtilis PTCC 1720 in solid-state fermentation (SSF) was investigated and optimized. The produced alpha-amylase in solid-state fermentation was precipitated, separated, concentrated, and dialyzed with 75% ammonium sulfate. Alpha-amylase activity was measured by the DNS method. The protein content after dialysis was estimated by the Bradford method and the purity of the enzyme was calculated. The molecular weight and partial purity of the enzyme were determined by polyacrylamide-sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis (SDS-PAGE).

    Results

    The results of the study showed optimal enzyme production was achieved when 10 gr of wheat bran mixed with 10 ml tap water and inoculated with 3 ml of bacterial inoculum with OD=1.0 (109 CFU/mL) and incubated at 37 °C for 72 h. The alpha-amylase activity after precipitation with 75% ammonium sulfate solutions was 3.563 U/mL.  As a result, the purity of alpha-amylase precipitated with 75% saturated ammonium sulfate was estimated to be 26.8% and its molecular weight was 63 KDa

    Discussion and Conclusion

    Based on the results of the study, solid-state fermentation is a new and valuable way for amylase production using Bacillus subtilis.

    Keywords: Alpha-amylase, Bacillus subtilis, Wheat bran, Solid-state fermentation (SSF), Enzyme Purification
  • Reyhane Kolahdozan, Mahshid Jahadi *, Nafiseh-Sadat Naghavy, Mohammad-Ali Zia Pages 13-28
    Introduction

    Monascus purpureus is a filamentous ascomycetes fungus that has the ability to produce natural pigments. The aim of the present study was to investigate the effects of mutagenic chemical agents of Sodium Azide and Nitro Acid on the morphology of Monascus purpureus and stable pigment production by this fungus.

    Materials and methods

    Initial sporulation of Monascus purpuoreus was affected by chemical mutagens (Sodium Azide and Nitrous Acid). Then, the morphological features (appearance and microscopy) of the suspected colonies were examined. Wild and selected colonies were cultured under the submerge fermentation for up to two generations to measure biomass and pigment under immersion conditions.

    Results

    The production of biomass and yellow, orange, and red pigments in the first and second generation of NA2 (nitrous acid, 0.4 M, 45 min), NA3 (nitrous acid, 0.4 M, 30 min), and NA6 (nitrous acid, 0.2 M, 30 min) samples did not change significantly (P <0.05). NA2 sample significantly produced the maximum amount of pigment (P <0.05). The concentrations of yellow, orange, and red pigments produced by this sample were 0.64, 0.42, and 0.45 units per milliliter, respectively.

    Discussion and conclusion

    In the present study, the morphology of all selected samples showed changes compared to the wild sample. Most of the selected samples produced significantly more pigments than the wild strain which were stable for up to two generations (P <0.05). The treatment method of Monascos purpureus with nitrous acid can successfully lead to the production of samples with higher and more stable pigment production.

    Keywords: Monascus purpureus, Mutagenic agents, Morphology, pigment
  • Masoumeh Fallah Ziarani, Masoud Tohidfar *, Mohammad Hosein Mirjalili, Hassan Ahmadi Gavlighi Pages 29-50
    Introduction

    Nowadays, the widespread use of antimicrobial peptides as a natural preservative due to the side effects of synthetic preservatives (cancers and liver damages in medicines and foods) has received much attention.

    Materials and methods

    In the present study, five antibacterial peptides including Nisin A of Lactococcus lactis, melitin of Apis mellifera, copsin from Coprinopsis cinerea, Terpene of Erythrolobus australicus, and thionin from Arabidopsis thaliana were studied using bioinformatics analysis.

    Results

    The results showed that these peptides (peptides studied in eukaryotics and prokaryotics) had cytoplasmic targeting and the studied peptides were not protected in different organisms. There was a variation in the number of α helixes and β sheets among the studied peptides. The results of the phylogenetic tree by Mega5 showed that besides Apis mellifera, four other species were located in the same cluster. The domains were different in the five studied species, but all domains had antibacterial properties. These peptides showed a wide range of physicochemical properties. The substitution template, substitution model, and D-Tajima sequence of the studied peptides showed that Apis mellifera was isolated from other species during evolution. Three-dimensional (3-D) modeling of peptides by the homology modeling method and Swiss Model database showed that the three-dimensional structure of terpene and thionin had high quality. Using peptidecutter and allermatch websites, it was found that nisin A, melitin, copsine, terpene, and thionin were not allergenic. To determine the minimum lethal concentration and minimum inhibitory concentration, the disk diffusion method was used. The highest inhibition of nisin of Lactococcus Lactis was obtained in Staphylococcus aureus and Escherichia coli by disk diffusion. Blank discs were 19, 23 mm, 5, and 1 mm, respectively.

    Discussion and conclusion

    The results showed that nisin can be used as a natural preservative to delay food spoilage against gram-positive bacteria.

    Keywords: Bioinformatic analysis, Antibacterial Peptides, Eukaryote, Prokaryote, Allergen, Inhibitory effects
  • Sadigheh Khodadadi, Mehdi Mehrabi-Koushki *, Reza Farokhinejad Pages 51-63
    Introduction

    This research was conducted with the aim of isolating and identifying cowpea root and crown pathogens in Khuzestan province. In addition, the antifungal effectiveness of nine selected strains of five Trichoderma species was surveyed on four root and crown pathogens of cowpea.

    Materials and Methods

    Out of twenty strainsobtained, four of them were selected for further investigation including pathogenicity test and siderophore assay. The relative amount of the siderophore produced by nine selected strains from five Trichoderma speciesand pathogens was assayed by the chrome Azurol S method (CAS). The radial growth of the pathogen’s colonies in front of the Trichodermastrains was analyzed using a completely randomized design, with three replicates. The pathogenic strains of ITS region were amplified and sequenced. The obtained sequences were compared with the reference strains using BLASTn search and the maximum likelihood (ML) phylogenetic analysis.

    Results

    In the present study, the following pathogens were identified: Rhizoctonia solani, Fusarium chlamydosporum, F. falciforme, and Macrophomina phaseolina. In CAS assay, all of the Trichoderma strains and pathogens produced the siderophore into growth media under iron starvation.Strains of T. koningiopsis SCUA-Arak-96 and T. pleuroticola SCUA-Isf-15 produced the minimum and maximum siderophore with 31% and 85%, respectively. In the dual culture test, most Trichoderma strains significantly reduced the growth of pathogenic fungi. The most antifungal effect was observed in T. virens SCUA-Ham-65 strain on F. chlamydosporum and F. falciforme pathogens, with 30% and 29% growth inhibitory, respectively.

    Discussion and conclusion

    The results of the present study showed thatR. solani, F. chlamydosporum, F. falciforme, and M. phaseolina were the most important pathogens of the cowpea causing root and crown rot in Khuzestan province. Trichoderma strains produced the siderophore which chelates minimal iron of environment. In addition, they inhibit the growth of the plant pathogens in vitro.

    Keywords: Cowpea, root, crown rot, Siderophore, Trichoderma
  • Karam Sepahvand, Mostafa Darvishnia *, Seyed Akbar Khodaparast, Eidi Bazgir Pages 65-86
    Introduction

    Investigating the vegetation of protected areas and its harmful agents such as Erysipelas fungi is an important issue for evaluating such areas. The aim of the present study was to investigate the biodiversity of Erysipelas fungi and their hosts in the central and peripheral zones of Oshtorankouh Mountain. The analysis could the basis for further studies and provide basic biometric information of plants in terms of infection with pathogens in these areas.

    Materials and Methods

    In order to study the biodiversity of these fungi and their host plants, 10 plots in the central zone and the same plot number of peripheral areas in Oshtorankouh Mountain were selected and infected plants and fungal species were identified using their morphological characteristics. Then, the biodiversity indices of Simpson and Shannon, uniformity indices of Eviness, and richness indices of Margalef and Mannheicks were estimated for these species by PAST software. After that, the relative abundance percentages and total abundance of these species were estimated. The correlation between these indices was analyzed using the Leven test.

    Results

    Eighteen pathogenic fungi species belonging to 6 genera on 40 plant species from 15 genera were identified. The results of the study showed that the highest relative abundance of fungi species belonged to Leveillula the Astreaceae family for plants. There was no significant difference between biodiversity, richness, and uniformity indices of the studied areas. But, there was a difference between the elevation classes in terms of the relative abundance of pathogenic fungi. The correlations between diversity and richness indices of infected plants and between these two indices in pathogenic fungi were also positive and significant (p <0.01).

    Discussion and Conclusion

    Most plant species hosts are new records for Iran or even in the world. Damages by such fungi along with other harmful factors and the critical situation of the area occupied by these species threaten the plants of the region.

    Keywords: Species Diversity, Biological diversity, Erysipelas, Protected Area
  • Valid Albadiri, Farahnaz Molavi *, Maryam Tehranipoor Pages 87-100
    Introduction

    So far, studies have shown that an important reason for Escherichia coli resistance to beta-lactam antibiotics is the presence of broad-spectrum beta-lactamases (ESBLs) which are the product of SHV and TEM gene expression. Some studies also show that the use of nanoparticles can be effective in eliminating bacterial resistance. Therefore, the present study aimed to investigate the effects of silver nanoparticles on the expression of the blaTEM beta-lactamase resistance gene and determin the pattern of antibiotic resistance in existing Escherichia coli samples.

    Materials and Methods

    In this cross-sectional descriptive study, 64 Escherichia coli were collected from 11 medical diagnostic laboratories. These samples were identified using standard laboratory methods and specific cultures. The PCR method was used to evaluate the frequency of the blaTEM gene. To evaluate the antibiotic susceptibility pattern of the strains, the disk diffusion method was performed based on the CLSI protocol. Silver nanoparticles were synthesized from the ginger extract and real-time PCR was used to investigate the effect of silver nanoparticles on blaTEMgene expression.

    Results

    From 64 Escherichia coli resistant samples, 61 samples were beta-lactamase resistant. Phenotypic evaluation of the antibiotic resistance pattern of beta-lactamase-resistant Escherichia coli strains showed that 90% was resistant to penicillin, 66% to carbonicillin, 87% to isolates to erythromycin, 85% to cefotaxime 84% to ceftriaxone, 49% to gentamicin, 37% to spirofloxacin, 22% to imipenem, and 12% to linezolid. The highest antibiotic resistance belonged to penicillin (90%) and erythromycin (87%) and the lowest to imipetmo (22%) and linezolid (12%), respectively. Molecular analysis showed the presence of the blaTEMgene in all samples. The results of the real-time method showed that the effect of silver nanoparticles on blaTEMgene expression was significant.

    Discussion and Conclusion

    The presence of 61 resistant samples out of 64 samples in the present study indicates an increase in the resistance of Escherichia coli to various antibiotics, which could be a serious concern for the treatment of infections caused by Escherichia coli. The effectiveness of silver nanoparticles on blaTEMgene expression suggests that it could be a good alternative to existing antibiotics.

    Keywords: E. coli, Antibiotic resistance, Beta-lactamase, blaTEM, Silver Nanoparticles