role of Gamma radiation on spore germination and infectivity of Frankia strains CeI523 and
CcI6 isolated from Egyptian Casuarina *

MANSOUR, S.R.⁽¹⁾ and  MOUSSA, L.A.A. ⁽²⁾

(1) Botany Dept., Faculty of Science, Suez Canal University, Ismailia,
Egypt, and (2) Microbiology Dept., National Centre for Radiation
Research and Technology (NCRRT), Nasr City, Cairo, Egypt.

Key words: Gamma radiation, Actinomycetes, Nitrogen fixing Microorganisms, Frankia. (pages 1023-1038)

دور أشعة جاما فى انبات جراثيم عزلتين من الفرانكيا CeI 523  و CcI 6  المعزولتين من اشجار الكازوارينا المصرية وقدرتهما على تكوين العقد الجذرية

سميرة رزق منصور و لطفى عبد الرحيم على موسى

خلاصـــة

استهدفت الدراسة عزل كائنين من الفرانكيا ذات اصل جرثومى وذلك للتأكد من خلو كل منهما من سلالات أخرى من الفرانكيا ودراسة الصفات الأساسية لكل منهما ثم تصنيفهما إلى المجموعات التصنيفية التابعين لها على حسب قابلية وقدرة كل منهما على إحداث إصابة لعائلهما و نباتات أخرى من actinorhizal ، كما تم دراسة قدرة كل منهما على إخراج و إطلاق الجراثيم فى الوسط الغذائى وقدرة هذه الجراثيم على الإنبات فى وسط غذائى صلب.

شملت الدراسة تعريض هذه الكائنات لجرعات مختلفة من أشعة جاما لدراسة مدى تأثر هذه الكائنات بهذه الأشعة ومعرفة تأثر بعض الصفات التصنيفية التى يعتمد عليها فى تصنيف هذه الكائنات ودراسة تأثير الجرعات المختلفة من أشعة جاما لزيادة نسبة الإنبات للجراثيم الحرة التى يمكن استخدامها لعمل لقاح لمشاتل زراعة أشجار الكازوارينا المستخدمة لاستصلاح الأراضى لما تتمتع به هذه الأشجار من قدرة فائقة فى تثبيت النيتروجين الجوى وتخصيب التربة المزروعة بها.

وبدراسة تأثير الجرعات المنخفضة من أشعة جاما (0.05 - 0.5 كيلوجراى) للجراثيم  المجمعة لكل من CeI523  و CcI6 ، وجد أن الجرعات الأولى (0.05 - 0.1 كيلوجراى) ليس لها تأثير على كل من الكائنين بينما الجرعات الأكبر (0.2 - 0.4 كيلوجراى) كان لها تأثير مبشر بإحداث نسبة معنوية أعلى فى قدرة الجراثيم على الإنبات التى بلغت أعلاها عند جرعة 0.5 كيلوجراى كما كان لها نفس الأثر عند تعريضها للجرعات العالية أى أن زيادة الجرعة الإشعاعية تؤدى إلى كسر الكمون الجرثومى و بذلك تزيد نسبة الإنبات فى الجراثيم حتى جرعة 0.75 كيلو جراى التى بعدها أى زيادة فى الجرعات يؤثر تأثير عكسى و تقل نسبة الإنبات. وبذلك يمكن الحصول على نسبة أعلى للإنبات لكل من الكائنين و خصوصا CcI6 الذى لم تثبت قدرته على الإنبات بعيدا عن عائله، وكذلك زادت نسبة الإصابة بسرعة إنبات الجراثيم المستخدمة كلقاح.

من النتائج التى حصلنا عليها أيضاً إحداث إصابة وتلاها تعقد فى جذور بادرات الكازوارينا عند حقنها بالخيوط المشععة لكائن الفرانكيا CeI523 عند جرعة 0.5
و0.75 كيلوجراى وعند الجرعات الأخرى فلم يحدث أى تأثير. أما الجرعات الأكبر فكان لها تأثير مضاد وأدت إلى إضعاف فى نمو الكائن وفى إحداث الإصابة ونفس التأثير لوحظ مع كائن الفرانكيا CcI6.

وبذلك توصلت الدراسة إلى نتائج مهمة من إحداث تعقد للكازوارينا بكائن يصعب فيه قدرته على الإصابة لعائله و زيادة إنبات الجراثيم للكائن الآخر الذى يفقد القدرة على الإنبات بعيداً عن عائله. ومن هذه النتائج يمكن استخدامها فى إعادة تصنيف هذه الكائنات مع وضع أسس جديدة لتصنيف كائن الفرانكيا الذى لم يصنف حتى إلى أجناس أو إلى أنواع مختلفة.

ABSTRACT

The potential effect of gamma radiation on spore germination and infectivity was studied by using two types of Frankia strains, CeI523 and CcI6, isolated from two different Casuarina species. Exposure of Frankia strains to low doses of gamma radiation (50-500 Gy) significantly increased the percentages of germinated spores and their infectivity, which were recorded at 450 Gy and reached the highest value at 500 Gy. For Frankia strain CeI523, significant increase in the percentage spore germination was recorded on solid medium. However, in vicinity of Casuarina roots, both irradiated hyphae and hyphae resulted from germinated spores showed capability to re-infect its host. Alternation in host specificity of Frankia strain CeI523 was recorded by formation of nodules along the roots of Casuarina seedlings. First nodule observation was recorded at 0.75 KGy followed by 0.5 KGy.  Frankia strain CcI6 was also affected by high doses in which irradiated spores showed significant high rate of spore germination and enhanced earlier observation of nodule formation. Exposure to 2 KGy showed dramatic decrease in the measured parameters for both Frankia strains.