بررسی اثرات نانوذرات نقره بر همزیستی لگوم-باکتری در گیاه مدل یونجه ترانکاتولا

وسعت دید فناوری نانو نه تنها در مقیاس نانو نبوده، بلکه آنچنان گسترده است که با نو آوری هایش در تمامی زمینه ها رسوخ پیدا کرده است. مطلوبیت در شاخص بهره برداری از این فناوری نوظهور، نیازمند انجام مطالعات پایه و بنیادین است و بررسی خطرات زیستی احتمالی ناشی از کاربرد نانوذرات از جمله این پژوهش هاست که همپوشانی بالایی بین مبانی و کاربرد را داشته و در پایداری این فناوری نقش به سزایی ایفا می کند. با توجه به دانش ما پیرامون مطالعات در زمینه نانو سمیت شناسی، تاکنون تحقیقات بصورت مجزا بر روی سیستم های گیاهی و میکروبی و به صورت منفرد بوده؛ لذا با توجه به اهمیت بررسی رفتارهایی که نانوذرات می توانند بر پله اول زنجیره غذایی و نیز بر دومین فرایند مهم و حیاتی گیاهان داشته باشند؛ هدف تحقیق که تاکنون در دنیا انجام نگرفته بود سمیت شناسی نانونقره بر مدل همزیستی تثبیت نیتروژنی قرار داده شد تا بتواند کمکی جهت تصمیم گیری های کلان در سطوح مدیریتی و استانداردسازی، برای اجازه، نحوه، نوع، میزان و محل کاربرد این ذرات باشد. پژوهش حاضر شامل چهار بخش بررسی سمیت نانوذرات و یون نقره بر باکتری های سینوریزوبیوم ملیلوتی، بررسی سمیت بر گیاه مدل ترانکاتولا طی مراحل ریشه زایی و سیتولوژی سلولهای ریشه، بررسی فرایند همزیستی و شاخص های گره زایی، و ردیابی جذب و انتقال نانوذرات نقره به اندام های هوایی است که چهار نگرانی را بدنبال داشت. طی غربالگری حساسیت نسبت به نانوذرات نقره، تنها 2/1 درصد از جمعیت سینوریزوبیومی بومی کشور، توان زنده مانی در غلظت 25 میلی گرم بر لیتر را داشتند؛ اما خط رشد ویژه باکتری ها حتی در غلظت های بسیار پایین تر نیز متغیر بود. سمیت نانونقره نسبت به حالت یونی در تمامی هم سنجی های گروهی به طور مشهود افزایش داشت. نانوذرات با ابعاد کوچکتر سمیت بیشتری را اعمال می کردند. تیمارهای نانونقره موجب جوانه های بدشکل و آسیب دیده، حذف ریشه های مویین بر روی گیاه چه های بذور ترانکاتولا و کاهش در شاخص های جوانه زنی می شدند. در فرایند همزیستی نیز تراکم گره زایی و اندازه گره ها به شدت کاهش می یافت و سمیت بر همزیستی در شرایط تیماری نانو بر اندازه گره ها ملموس تر بود. نتیجه و نگرانی نهایی این که تصاویر الکترونی و آنالیزهای شیمی تر نشان دهنده توانایی جذب و انتقال نانوذرات به بافت های ساقه و برگ ها بودند؛ و دارای این مفهوم ضمنی است که کاربرد نامعقول این ذرات، علاوه بر سمیت در هر دو شریک باکتریایی، گیاهی و فرایند همزیستی تثبیت بیولوژیک نیتروژن؛ ممکن است زنجیره ای از سمیت غذایی نانوذرات را نیز در آینده ایجاد کند. کلمات کلیدی: نانوتاکسیکولوژی، استانداردسازی، نانونقره، مدل همزیستی یونجه ترانکاتولاـ باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی.