ريزوباكترها

ريزوباكترهاي خاك شامل ريز باكتري هاي تحريك كننده رشد گياهان (PGPR) ،
باكتري هاي تحريك كننده ميكروزيرساز (MHB) شامل حل كننده هاي فسفر، آزادزي ها، همزيست هاي تثبيت كننده نيتروژن، ريزوباكترهاي توليد كننده آنتي بيوتيك و فتوژنهاي گياهي، پارازيتها و انگلها مي باشند. بيشترين باكتريها در ميكروريزوسفر پسيودوموناسها هستند در حالي كه گونه هاي مختلف باكترياي در هيپوسفر وجود دارد.

ريزوباكتريهايي مثل پسيودوموناسها همچنين از اعضاي دائمي جامعه ميكروبي خاك هستند و توجه ويژه اي به آنها شد. به خاطر اينكه آنها همچنين تأثيرات مفيدي بر رشد گياه دارند كه آن از طريق جلوگيري از رشد پاتوژنهاي خاك، تركيب هورمونهاي گياهي و تحريك كردن رشد گياهان مي باشد. آنها به طور گسترده در كشاورزي مطالعه شدند به خاطر نقش آنها در بهبود محصولات به عنوان تحريك كننده رشد گياهان يا توسط فراهم كرده هورمونهاي تحريك كننده رشد گياهان مثلاً تثبيت كننده هاي اتمسفري N2  يا بازدارنده هاي پاتوژنهاي گياهي پسيودوموناسهاي rk 92 فلورسنت كلي شدن ميكوريزي را در ريشه هاي گوجه افزايش مي دهند كه نشان دهندة امنيت كه گونه rk 92 مثل MHB عمل مي كند (12) طبق برآوردهاي انجام شده بسياري از باكتريهاي خاك ذاتاً به ميزان غلظت بالايي از فلزات مقاوم هستند ذكر باكتريهاي مقاوم به فلزات در خاك هاي آلوده در تعداد زيادي از مطالعات ذكر شده است مثلاً Seget, Piter نشان دادند كه حدود 50% از باكتريهاي جدا شده از خاكهاي شني لومي آلوده به فلزات سنگين مقاوم به كادميم بودند پتانسيل پالايش سبز به مقدار فعل و انفعالات خاك، فلزات سنگين باكتريها و گياهان فعل و انفعالات كمپلكسها توسط تغيير در فاكتورهايي مثل ويژگيها و فعاليت گياهان و باكتريها و شرايط اقليم، و ويژگيهاي خاك و غيره تحت تأثير قرار مي گيرد. ريشه گياهان با تعداد زيادي از ميكروارگانيسم ها فعل و انفعالاتي دارند كه اين فعل و انفعالات ميزان پالايش سبز را نشان مي دهد ميكروبهاي خاك نقش مهمي در بازيابي عناصر غذايي عناصر، حفظ و نگه داري ساختمان خاك، سميت زدائي مواد شيميايي سمي و كنترل آفتها و رشد گياهان دارند. علاوه بر اين گياهان و باكتريها مي توانند يك ارتباط ويژه داشته باشند به اين ترتيب كه فرآيندهاي معمول گياهي جمعيت ميكروبي خاك را تحريك كرده و در طول يك جريان فعاليت متابوليكي آلودگي هاي خاك تجزيه مي شود. ريشه گياهان ترشحاتي دارند كه حلاليت يونها را افزايش مي دهد اين مكانيسم هاي بيوشيميايي فعاليت پالايشي باكتريهاي خاك مرتبط با ريشه گياهان را افزايش مي دهد. ريزوباكترها چندين فرايند مختلف دارند كه زيست فراهمي فلزات سنگين را با آزادسازي تركيبات كلاته اسيدي كردن محيط و توسط تغييرات مؤثر بر پتانسيل واكنشها را تبخير مي كنند.

اكنون به خوبي معلوم شده است كه جمعيت ريزوباكترها در چندين رده خيلي بزرگ هستند كه در خاك هاي توده اي با سطوح بالايي از فلزات سنگين وجود د ارند كه در اين خاكها اندازه جمعيت ميكروارگانيسم ها، ساختمان جامعه و فعاليت بالاي جمعيت ميكروبي خاك اهميت دارد. آزمايشات نشان داده كه تعداد باكتريها در ريز و سفر گياه P. faca به 610´10 CFU/g مي رسد. پايين بودن تعداد باكتريها مي تواند به حضور غلظت بالاي فلزات سنگين نسبت داده شود. Chaudri همچنين متوجه شد كه جمعيت ريزوبيوم در غلظت بيش از 7 ميلي گرم كادميم در كيلوگرم خاك كاهش يافت. مطالعات مزرعه اي از خاكهاي آلوده به فلزات به همين ترتيب نشان داده است كه ظرفيت بالاي فلزات مي تواند باعث كاهش جمعيت ميكروبي خاك گردد. (4 و 8)
باكتريهاي موجود در خاكه اي سرپانتين و فعل و انفعالاتشان ، گياهان بيش اندوز در چندين مطالعه در نتيجه كاربردهاي بيوتكنولوژي براي پالايش سبز مورد توجه قرار گرفته است. خاكهاي سرپانتين در مدلهاي جالبي براساس تكامل ميكروارگانيسم هاي مقاوم به فلزات بررسي شده اند در سالهاي اخير گونه هاي مشابه با ژنتيكهاي جديد مقاومت به فلزات سنگين تعيين شده اند كه مي توانند در بخش استخراج سبز مورد بهره برداري قرار بگيرد در يك مطالعه گونه هاي باكتريايي جدا شده از خاكهاي سرپانتين براي هدف برآورد تأثير PGPR هاي مقاومت به نيكل در رشد خردل هندي در غلظت هاي متفاوتي از نيكل بررسي شد. در طول مراحل اوليه 30 باكتري مقاوم به نيكل از نمونه هاي خاك جدا شده و به همين  ترتيب PGPR هاي مقاوم به نيكل مورد آزمايش قرار گرفتند براي تعيين توانايي رشد آنها در محيط هاي حداقل نمكهاي  DF همراه با ACC به عنوان منبع N در هر حال بهترين رشد در Ps29C در مقايسه با Bm4C مشاهده شد. معلوم شده است كه در غياب ACC رشد Ps29C و Bm4C محدود مي شود. گونه هاي باكتريايي با كاربرد ACC فرايند تجزيه ACC را انجام مي دهند كه باعث هيدروليز ACC و افزايش طول ريشه گياهان
مي شود. گونه هاي باكتريهاي مقاوم به فلزات مشخص به نحو مؤثري ACC را هيدروليز كرد و رشد گياهان را بهبود مي بخشد Kluyrere ascarbata مقاوم به نيكل كه از خاكهاي آلوده به نيكل جدا شده نشان داده شد كه رشد گياهان را بهبود مي بخشد. و به طور مشابه Belimov گونه Variovarax paradoxus مقاوم به نيكل را از ريزوسفرگياه Brassica Juncea را به عنوان تحريك كننده رشد گياهان جدا كرد.
كاربرد ACC در گونه هاي  Bm4C و Ps29C در يك روش خاصي براي تحريك رشد گياهان براورد شده است. تلقيح Ps29C و گونه Bm4C نشان داده شده است كه شاخص شدت را در فرول هندي افزايش مي دهد. در هر حال براي Bm4C نشان داده شد كه باعث افزايش ماكزيمم در طول ريشه ها، طول ساقه ها و شاخص شدت به ترتيب ميزان 30، 36، 39% مي شود. و به طور مشابه پسيودوموناس گونه Ps29C طول ريشه ها، ساقه ها و شاخص شدت را به ترتيب به ميزان 14، 14 و 15 افزايش مي دهد. سطوح مقاوم به نيكل در Ps29C و گونه Bm4C به ترتيب به اندازه 550 و 650 ميلي گرم نيكل در ليتر مي باشد. براساس ويژگيهاي مورفولوژيكي، فيزيولوژيكي، بيوشيميايي و تجزيه تطبيقي نشان داده شده است كه Ps29C و Bm4C به ترتيب به غشاء جنس پسيودوموناس و باسيلوس نزديك مي شوند.
اهميت باكتريها در تحمل به فلزات سنگين و توانايي آنها در بهبود رشد گياهان در محيط هاي آلوده در انتخاب آنها براي مطالعات پالايش زيستي اهميت دارد. علاوه بر اين با كاربرد ACC ، باكتريهاي مقاوم به فلزات ويژه مي تواند با چند مكانيسم براي گياهان ميزبان تأثير سودمندي داشته باشند. اين مكانيسم ها شامل 1) سنتز سيدوفورها كه باعث حل كردن و تثبيت آهن خاك مي شود 2) توليد هورمونهاي گياهي كه مي تواند رشد گياه ان و حلاليت فسفات را افزايش دهد. در مطالعات حاضر بهبود رشد گياهان تلقيح شده با PGPR تحت تنس Ni باعث مي شود كه ما بتوانيم نوع PCPR تحريك كننده رشد گياهان را برآورد كنيم. برآوردي از پاراترهاي ترغيب كننده رشد گياهان توانايي ذاتي گونه ها را براي توليد ACC ،‌سيدروفورها و حل كردن فسفات معلوم مي كند. توليد IAA توسط پسيودوموناس و باسيلوس در محيط LB تخمين زده شد. بيشتر توليد IAA بعداز 48 ساعت از تلقيح مشاهده مي شود. توليد سيدروفورها در محيط Casamino acid در غلظتهاي متفاوتي از Fe3+ تعيين مي شود. رشد پسيودوموناسهاي Ps29C و باسيلوسهاي Bm4C با افزايش غلظت آهن افزايش يافت و در هر دو گونه واحد تشكيل كلني (CFV) برحسب m/L افزايش مي يابد، هنگامي كه يك ميكرومول از Fe3+ اضافه مي شود. بنابراين تفاوت خيلي كمي در CUF در غلظت 10 تا 50 ميكرومول آهن وجود دارد. تحت شرايط كمبود آهن پسيودوموناس Ps29C و باسيلوس Bm4C باعث توليد سيدروفور مي شوند، به هرحال اضافه كردن 10 و 25 ميكرومول آهن به ترتيب در Ps29C و Bm4C باعث خودداري از توليد سيدروفورها مي شود. سيدروفورها ممكن است اهميت زيادي در تحريك كردن فلزات سنگين داشته باشند. آنها تأثير زيادي براي آهن فريك دارند اما همچنين مي توانند باعث تشكيل كمپلكسهاي با يونهاي فلزات سنگين شوند كه باعث جذب آنها توسط گياهان
مي شود. علاوه بر اين نشان داده شده است كه فلزات سنگين توليد سيدروفورهاي باكتريايي را تحريك مي كند. در كل كاهش رشد گياهان در خاكهاي آلوده به نيكل در رابطه با كمبود آهن و كاهش جذب بعضي از عناصر ضروري ديگر مي باشد. در مطالعات حاضر هيدروفورهايي كه توسط پسيودوموناس Ps29C و باسيلوس Bm4C توليد مي شود كمك مي كند به تكثير ريشه هاي فرول هندي و باعث افزايش جذب عناصر معدني خاك مثل آهن مي شود.(8 و 4)
ميكروارگانيسم هاي خاك نقش مهمي در طبيعت دارد و در عملكرد محيط و براي گياهان و حيوانات و انسانها مفيد مي باشند آنها همچنين از عوامل مؤثر بيوژئوشيميايي براي حفظ زندگي در زمين هستند. فلزات كمياب به طور طبيعي در جهان زيستي در حد قابل قبولي وجود دارند اما در قرن اخير در اثر فعاليتهاي بشر افزايش يافته اند و تأثيرات آن برروي رشد ، بقاء تعداد، زيست شود. و فراواني باكتريها شناخته شده است گزارشات علمي زيادي براي شناخت تأثيرات فلزات سنگين بر جمعيت ميكروبي و فرايندهاي باكتريها قابل استفاده هستند. درحالي كه مقاومت و سازگاري ميكروارگانيسم ها به فلزات كمياب پديده اي عادي است و قارچها و باكتريهاي مقاوم در اغلب محيط هاي آلوده مشاهده
مي شوند يكي از منابع عمده عناصر كمياب در محيط پخش وسايل نقليه و احتراق موتور داخلي اتومبيلهاست ، در بسياري از مناطق شهري تجزيه خاكهاي كنار جاده نشان مي دهد كه غلظت فلزات سنگين با افزايش فاصله از كنار جاده ها كاهش مي يابد و در اين رابطه مطالعه اي انجام شده است كه تأثير ميكروارگانيسم هاي خاك و فلزات كنار جاده را با توجه به فاصله گرفتن از كنار جاده نشان مي دهد. براي هر دو نسل خشك و مرطوب جمعيت ميكروبها و قارچها با افزايش فاصله از كنار جاده افزايش مي يابد. جامعه باكتريايي خاك اغلب شامل باسيلوسهاست . تغييرات مهم زيادي در جمعيت جامعه باكتريايي خاك در نتيجه تغيير فصل در خاكهاي كنار جاده رخ مي دهد مطالعات آزمايشگاهي نشان مي دهد كه ميانگين افزايش ميكروبهاي خاك بين فصل خشك و مرطوب خيلي اهميت دارد. جمعيت ميكربها در فصل مرطوب نسبت به فصل خشك بيشتر است. اين احتمالاً در نتيجه وضعيت محيطي مطلوب مثل رطوبت دما و غيره است ظرفيت تبادل كاتيوني، زيست توده ميكروبي با ثبات و بالغ بودن خاك، محتواي مواد آلي خاك كه باعث افزايش پايداري خاك در مقابل تنشها و اختلالات خاك مي شوند مي تواند باعث تحريك جمعيت باكتريايي خاك شود. و همچنين توانايي مواد آلي براي جذب فلزات سمي مي تواند باعث كاهش تأثيرات سمي آنها در ميكروبهاي خاك باشد و علاوه بر اين مقاومت ميكروفلور خاك در برابر فلزات آلوده كننده جمعيت آنها را تحريك خواهد كرد. گونه هايي از ميكروارگانيسم ها كه در برابر حضور اين فلزات در خاك واكنش نشان مي دهند امكان دارد به عنوان گونه هاي شاخص براي خاكهاي آلوده انتخاب شوند.
نقش باكتريها و جمعيت ميكروبي خاك در پالايش سبز خاكهاي آلوده
ريزوسفر (سطح مشترك خاك گياه) يك نقش مهم در پالايش سبز آلودگي هاي فلزات سنگين دارد كه جمعيت ميكروبي خاك در تحرك و قابل استفاده كردن فلزات براي گياهان از طريق رهاسازي عامل كلاته، اسيدي كردن، حل كردن فسفات و تغيير واكنشها مؤثر شناخته شده اند و بنابراين داراي پتانسيلهايي براي افزايش فزايندة پالايش سبز هستند. در استراتژي پالايش سبز با استفاده از ريزوباكتريهاي ويژه سازگار با فلزات سنگين مي توان جذب فلزات سنگين را در گياهان بيشتر و بيشتر كرد.
يكي از روشهاي پالايش سبز اينست كه از گونه هايي استفاده كنيم كه يك ارتباط ريز و باكترهاي تحريك كننده رشد گياهان برقرار مي كنند كه اخيراً در استراتژي پالايش سبز مورد توجه قرار گرفته است. واضح است كه خاك ريزوسفري در مقايسه با خاك توده اي داراي يك جمعيت ميكروبي بزرگ با فعاليت متابوليكي بالايي دارد. بعضي از باكتريهاي تحريك كننده رشد گياهان كه با ريشه گياهان مرتبط هستند براي بعضي از تأثيرات سودمند آنها در رشد و تغذيه گياهان ممكن است استفاده شوند. كه آن به خاطر بعضي از تأثيرات سودمند آنها مثل رشد و تغذيه گياهان با مكانيسم هايي مثل تثبيت نيتروژن، توليد هورمونهاي گياهي و هيدروفورها انتقال عناصر غذايي مي باشد، هنگامي كه در خاك با بذرها تلقيح مي شوند.
بنابراين پتانسيل و مكانيسم هاي دقيق ريزوباكترها براي افزايش پالايش سبز فلزات سنگين اخيراً در بعضي خبرها پذيرفته شده است. براي مثال مشاهده شده است كه رشد تعدادي از بذرهاي فرول هندي كه در يك خاك آلوده به نيكل رشد مي كنند و ميزان توانايي جذب گياهان تا 50~100% با اضافه كردن گونه هاي K.ascorbata SUD/65/96 كه يك ريزوباكتر ترتيب كننده رشد گياهان است بهبود يافت.
Souzal پالايش سبز Se و Hy را در ساختار زمينهاي غرقاب بررسي كرده و متوجه شد كه اندوزش سلنيم و جيوه توسط ريزوباكترها دريافت گياهان در زمينهاي غرقاب افزايش مي يابد. ميكروبهاي خاك نقش مهمي را در بازيابي عناصر غذايي، حفظ و نگه داري ساختمان خاك ، سميت زدائي مواد شيميايي و كنترل آفتها و رشد گياهان دارد. در نتيجه باكتريها مي توانند ظرفيت پالايش سبز گياهان را افزايش دهند.
ريزوباكترها داراي چندين فرايند مختلف هستند كه زيست فراهمي فلزات سنگين را با آزادسازي تركيبات كلاته اسيدي كردن محيط و با تغييرات مؤثر بر پتانسيل واكنشها، افزايش مي دهند.
براي مثال Abou-Shanab گزارش كرد كه اضافه كردن گونه هاي Sphingomonas ، Macrogdtabidus ، Microbacterium Liquefaciens و M. arabinogalact anolyticum از Alyssum mural كه رشد مي كنند در خاكهاي سرپانتين به ميزان قابل توجهي جذب نيكل گياهان را نسبت به شاهد غير تلقيح شده افزايش مي دهند كه در نتيجه كاهش pH خاك
مي باشد. به هر حال معلوم شده است كه وقتي فلزات سنگين با غلظت بالا در خاك حضور دارد و به عنوان عامل سمي در خاك عمل مي كند. Giller گزارش داد كه خاكهاي آلوده به فلزات سنگين تأثيرات واضحي در تنوع ميكروارگانيسم هاي خاك و فعاليت ميكروبي خاك كه شاخصهاي متابوليسمي ميكروبها و حاصلخيزي خاك در محيط هاي آلوده به فلزات سنگين هستند، دارد.
فعل و انفعالات بين باكتري و خاك به شرايط   خاك بستگي دارد كه زيست فراهمي آلودگي ها، تركيبات ترشحات ريشه و سطوح عناصر غذايي را مي تواند اصلاح كند. علاوه بر اين نيازهاي متابوليكي براي پالايش فلزات سنگين ممكن است همچنين شكلي از فعل و انفعالات گياهي را به طور اختصاصي يا غيراختصاصي تحميل مي كند. سميت فلزات سنگين اغلب همراه فاكتورهايي است كه رشد گياهان را در خاكهاي آلوده محدود مي كند مثل شرايط خشك، بدون ساختمان خاك، تأمين شدن آب و ناكافي بودن عناصر غذايي.
ميكروارگانيسم هايي در ريزوسفر خاك هستند كه به طور نزديك با ريشه ها مرتبط هستند كه ريزوباكترهاي ترغيب كننده رشد گياهان ناميده مي شوند كه شامل يك گروه متنوع از باكتري هاي آزادزي خاك هستند كه مي توانند رشد گياه و ميزبان را در خاكهاي آلوده به فلزات سنگين بهبود مي بخشند و باعث كاهش سميت فلزات سنگين در گياهان
مي شوند. معلوم شده است كه فلزات سنگين مي توانند در گياهان اندوزنده فلز و متحمل به فلز نيز در غلظت هاي بالا سميت ايجاد كنند. كه اين نسبتاً به دليل كمبود آهن نسبت به ويژگيهاي مختلف گياهان مي باشد. علاوه بر اين محتواي پايين فلزات در گياهاني كه در سطوح بالايي از فلزات رشد مي كنند ممكن است باعث ايجاد كلروتيك در گياهان گردد كه نوعي كمبود آهن است كه از رشد كلروپلاست و سنتز كلروفيل جلوگيري مي كند. در هر حال كمپلكسهاي سيدوفور آهن ميكروبي مي تواند توسط گياهان جذب شود و به اين وسيله به عنوان يك منبع آهن براي گياهان مورد استفاده قرار گيرد. بنابراين اين كار راه خوبي براي جلوگيري از كلروتيك شدن گياهان در حضور غلظت بالاي فلزات سنگين است كه در ارتباط با باكتريهاي داراي محصول سيدروفور فراهم مي شود. نشان داده شده است كه بعضي از باكتريهاي تحريك كننده رشد گياهان مي توانند به ميزان قابل توجهي رشد گياهان را در حضور فلزات نيكل و روي و سرب افزايش دهند كه به گياهان اجازه مي دهند كه طول ريشه ها را گسترش داده و در طول مراحل اوليه رشد استقرار بهتري پيدا كنند. وقتي كه گياه بذري مستقر گرديد باكتريها همچنين مي توانند كمك كنند كه گياهان براي بهبود رشد خود آهن كافي بدست آورند و به همين ترتيب پسيودوموناسهاي  مقاوم به كروم مي توانند جوانه زدن و رشد بذرها را در گونه Triticam aestirus در حضور
بي كربنات پتاسيم تحريك كنند. در اين مورد باك تريها رشد بذرها را افزايش مي دهند كه دليل آن كاهش جذب كروم مي باشد. تأثير اضافه كردن K.ascorbata SUP165 كه
يك باكتري ترغيب كننده رشد گياهان مي باشد در بذرهاي كانوليا قبل از جوانه زدن
بذرها در حضور غلظت بازدارنده Ni2+ بررسي شده است بعلاوه ساختمان جامعه ميكروارگانيسم هاي ريزوسفر در رشد گياهان مهم است. و معلوم شده است كه جمعيت ميكروبي در ارتباط مثبت با سيستم گياهان ميزبان هستند.
براي مثال در خاكهاي مناطق صنعتي كه آلوده به فلزات سنگين هستند
ريزوباكتري هاي مقاوم به فلزات سنگين پيدا شده اند. معلوم شده است كه نسبت زيادي از باكتريهاي مقاوم به فلزات در ريزوسفر گياهان بيش اندوز در خاكهاي آلوده مثل آلودگي خاك با روي و نيكل زنده مي مانند.
مقاومت به چند فلز (MMR) در باكتريها به نظر مي رسد كه يك قاعده باشد به جز در موارد استثناء Abou-Shanab مقاومت به فلزات سنگين را در 107 باكتري جداسازي شده در غلظت يك ميلي مول بر ليتر آزمايش كرد و متوجه شد همة گونه هاي ريزوباكترها مقاوم به يونهاي فلزي چندتايي بودند. گونه هايي كه مقاوم به فلزات سه تايي، چهارتايي، پنج تايي و شش تايي بودند به ترتيب نسبت به گونه هاي مقاوم به فلزات هفت تايي، دو تايي و يك بيشتر بودند. معلوم شد كه مقاوم به كادميم، مس، سرب و نيكل براي گونه هايي كه مقاوم به 6 فلز يا بيشتر هستند محدود مي شود. مشاهدات مشابهي توسط Sabry نيز گزارش شده است. سطوح بالايي از فلزات مي تواند فعاليت متابوليك ريزوباكترها زيست توده و تنوع آنها را كاهش دهد. و همچنين انتظار مي رود كه فعاليت جمعيت بزرگي از باكتريهاي ريزوسفر جذب فلزات سنگين را توسط گياهان تحت تأثير قرار دهند. گزارش شده است كه تحت شرايط غيراستريل در خاك نسبت به شرايط استريل گياهان علائم كم بود آهن را نشان نمي دهند و سطوح آهن در ريشه ها كاملاً زياد است. اين مي تواند به فعاليت ميكروبهاي ريزوسفر نسبت داده شود كه نقش مهمي در حصول آهن دارد.
بعضي از ريزوباكترها مي توانند يك سري ترشحات باكتريايي مثل آنتي بيوتيك ها، حل كننده هاي فسفا، اسيدهاي هيدروسايكلين و ايندوليستيك اسيدها را ترشح كنند كه زيست فراهمي فلزاتي مثل آهن، منگنز و فلزات غير ضروري مثل كادميم را افزايش داده و جذب ريشه اي آنها را تسهيل كند، و مقاومت گياه ميزبان را توسط جذب فسفر و تحريك رشد گياهان را افزايش دهد. Abou-Shanab ارتباط مابين توانايي مقاومت به فلزات و متحرك سازي فلزات را در ريزوسفر تحت تنش فلزات سنگين بررسي كرد. بيشترين ميزان فعاليت بيوشيميايي در مقاومت به فلزات در تركيبات مختلف ثبت شده است كه براي حل كننده هاي فسفات در مقاومت به كروم روي و سرب به ترتيب به ميزان (5/92%، 2/82% و 2/68% و در محصولات هيدروفور به ترتيب به ميزان 5/78%، 02/71% و 6/61% و براي محصولات اسيدي به ترتيب به ميزان 0/63% ،‌5/53% و 9/42% مي باشد. اين بدين معني است كه حل شدن فسفات تنها مكانيسم سازگاري توسط باكتريها نيست و توليدات سيدروفور و اسيدهافير در تحرك فلزات دخيل هستند. بايد اشاره كنيم كه ما براين باوريم توليد IAA توسط ريزوباكترها نقش مهمي در فعل و انفعالات گياه و باكتري دارد. آن ثابت شده است كه بيوسنتز اگيس همراه با مواد دفعي آنها در خاك نقش مهمي را در باكتريهاي محرك رشد گياهان دارد. آن معلوم شده است كه Ca2+ و Cd2+ به ميزان قابل توجهي توليدات IAA (اكسين) را از بين مي برند كه توسط گونه هاي غيراندوفيت و اندوفيت هاي بالقوه A.brasilense توليد مي شود كه مي توانند به طور مستقيم بركارايي محرك هاي رشد گياه كه با همزيستي گياه و باكتري ؟؟؟ فلزات سنگين مرتبط هستند، مؤثر باشد.
علاوه بر اين بعضي از باكتريهاي ترغيب كننده رشد گياهان يعني باكتريهاي آزادزي خاك كه ارتباط سودمني با گياهان دارند از طريق محتواي آنزيم تجزيه كننده ACC كه
اتيلن هاي گياهي پيشبرد ACC و سطوح پاينتري از اتيلن ها را با وضعيت رو به رشد تجزيه كنند و يا اينكه باعث تنش در گياهان شوند. باكتريهاي ترغيب كننده رشد گياهان كه حاوي آنزيم تجزيه كننده ACC هستند ممكن است د اراي يك سيستم ايمني شوند كه سطوح اتيلن به رشد ريشه ها آسيب نرساند و آنها را بيمه كند توسط تسهيل در تشكيل ريشه هاي بلند. اين باكتريها ممكن است به اين طريق بقاي گياه بذري و رشد ريشه گياهان را افزايش د هد.
از مشخصات اين گونه باكتريها علاوه بر فعاليت تجزيه ACC ممكن است در
فعاليت هاي ديگر هم نقش د اشته باشند مثل تغيير در تثبيت نيتروژن، PGPR هاي توليدكننده اكسين، سيدروفورها، آنتي بيوتيك ها و تمام مواردي كه در حضور غلظتي از فلزات سنگين محرك رشد گياهان باشد. براي مثال Masalha رشد گياهان تحت شرايط غيراستريل خاك نسبت به شرايط استريل از نظر تغذيه آهن براي رشد گياه مناسبتر است.
داده هاي بدست آمده نقش ميكروبي را در تغذيه آهن گياهان به طور واضح نشان
مي دهد. در حقيقت مداركي وجود دارد كه قسمتي از تأثيرات سمي فلزات سنگين در گياهان اينست كه باعث كمبود آهن مي شود. و سيدروفورهاي باكتريايي براي گياهان اين آهن را تأمين مي كنند. سيدروفورهاي توليد شده توليد ريزوباكترها سميت نيكل را كاهش مي دهند كه توسط تأمين آهن براي گياهان و بنابراين كاهش شدت سميت نيكل مي باشد.
ريزوباكترهاي خاك همچنين مي توانند به طور مستقيم مؤثر باشند در حلاليت فلزات با استفاده از تغيير ويژگيهاي فلزات سنگين در ريز و سفر مطالعاتي كه براي نقش ميكروارگانيسم ها در ويژگيهاي فلزات در ريزوسفر و تأثير آن در افزايش مقاومت گياه ميزبان در برابر افزايش فلزات سنگين در خاك انجام شده است، نشان مي دهد كه ويژگيهاي Ca ، Zn و Pb به ميزان  قابل توجهي در ريزو سفر گياهان ذرت ميكوريزي و غيرميكوريزي در مقايسه با خاكهاي توده اي تغيير مي كند. بيشترين تغييرات در مس قابل تبادل بود كه ريزوسفر گياهان و فيرميكوريزي نسبت به خاك توده اي به ترتيب به اندازه 26% و 43% بود. به غير از پيوندهاي آلي مس با قارچهاي ميكوريز ديگر ويژگيها در ريز سفر ثابت بودند. و مشخص مي شود كه  مس توسط ريزوباكترها فعال مي شود. و پيوندهاي آلي روي و سرب نيز در ريزوسفر نسبت به خاكهاي توده اي به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد. نتايج نشان مي دهند كه ميكوريزها گياه ميزبان خود را از مسموميت هاي  گياهي كه در اثر زيادي مس روي و سرب حاصل مي شود را با استفاده از تغيير ويژگيهاي فلز از شكل زيست فراهم به شكل نيز زيست فراهمي، حفظ مي كنند. امر مسلم اينست كه اندوزش مس و روي در ريشه ها و ساقه هاي گياهان ميكوريزي به ميزان قابل توجهي نيست به گياهان غيرميكوريزي به ميزان قابل توجهي پايين تر است.
مدارك نشان مي دهد كه شرايط شيميايي ريزوباكترها در خاكهاي توده اي متفاوت است كه آن در نتيجه فرايندهاي متغيري است كه توسط ريشه گياهان و يا ريزوباكترها ايجاد مي شود. فعل و انفعالات مابين گياه و باكتري مي تواند اصلاح كند توليد تركيباتي را كه خصوصيات شيميايي خاك را در ريزوسفر و در نتيجه اندوزش فلزات سنگين را در گياهان افزايش مي دهند. براي مثال Pelorme متوجه شد كه اسيدي شدن ريزوسفر در گونه Thalaspicarulexcens جذب يون فلزات را تسهيل  مي كند كه آن توسط افزايش تحرك يون فلزات در اطراف ريشه  صورت مي گيرد. Souza همچنين گزارش داد كه هنگامي كه pH محلول كشت  پايين مي آيد اندوزش جيوه افزايش مي يابد و فرض شده است كه ريزوباكترهاي گياهان pH را در زيروسفر كاهش مي دهند، و با اين كار جذب جيوه در گياهان افزايش مي يابد.

L30 نشان داد كه گياهان نسبت به تلقيح ممكن است به طور قوي تغييرات مثبت يا منفي در pH خاك ايجاد كنند. علاوه براين ميكروارگانيسم ها مي توانند تعدادي از فلزات محيط را توسط عمل كاهش برداشت كنند. بسياري از ميكروارگانيسم ها كه واكنشهاي مشابه را كاتاليز مي كنند از فلزهاي پذيرنده نهايي الكترون در تنفس غيرهوازي استفاده كنند. ميكروارگانيسم هاي مشابهي به عنوان باكتريهاي كاهش دهنده فلزات شناخته شده اند از لحاظ فيلوژنتيكي و فيزيولوژيكي متنوع هستند. اگرچه اكثر سهم پذيرنده هاي نهايي الكترون براي Fe و S مي باشد. واكنش ميكروبي Cr4+ و Cr3+ عميقاً در پالايش زيستي فلزات مطالعه شده است. ارگانيسم هاي متنوع هتروتروف زيادي براي انتقال اين واكنشها (كه وابسته به ارگانيسم ها مي تواند به طور هوازي يا غير هوازي جايگزين شود.
باكتريهاي تحريك كننده رشد گياهان مي تواند باعث مقاومت گياهان در برابر
بسياري ها مثل بيماري هاي ويروسي و باكتريايي، حشرات و آفت هاي نماتدي شوند. در سالهاي اخير استفاده از PGPR در ايجاد سيستم مقاوم براي گياهان در برابر پاتوژنهاي مختلف تحت شرايط مزرعه نشان داده شده است. Nie گزارش كرد كه ترشحات
آنتي بيوتيك باكتريهاي ترغيب كننده رشد گياهان مي توانند از تكثير و در نتيجه از مزاحمت پاتوژنها جلوگيري مي كند و در نتيجه گياهان را از آسيب بيشتر وجود آرنسات حفظ كند. آزمايشات نشان مي دهد كه گونه هايي كه با P. fluorescens تلقيح مي شوند لوبيا
را در برابر بيماري آفت halo حفظ كه توسط Pseadomonas yningepr. Phaseolicola
ايجاد مي شود، حفظ مي كنند. گزارش شده است كه عمل PGPR در برابر حشرات
محدود مي شود. ايجاد سيستم مقاوم توسط گونه هاي PGPR مثل گونه
Viz، p.putida 89B-27 ،‌ گونه S. marcescens 90-166، Flavomonas oryzihab itans INR-5 و Bacillus pumilus INR-7 به ميزان قابل توجهي جمعيت سوسك فيار striped  و سوسك فيار spotted را كاهش مي دهد. PGPR همچنين باعث مقاومت سيستم در برابر آفتهاي ؟؟؟ مي شود P. flaoresens مقاومت سيستم را افزايش داده و از نفوذ سريع ريشه هاي Heterodera shachtii جلوگيري مي كند.
همانطور كه اشاره شد ترشحات ريز و باكترها ممكن است نقش مهمي در مقدار مكانيسم هاي پالايش سبز دارند مثل جلوگيري از رشد پاتوژنهاي گياهي بازدارنده رشد گياهان، و مكانيسم هاي مستقيم شامل تثبيت نيتروژن، سنتز سيدروفورها كه باعث حل شدن و نگه داشتن آهن در خاك مي شود، توليد هورمونهاي گياهي مانند اكسين و سيتوكينين كه رشد گياهان را افزايش مي دهد و در آخر قابليت حل كردن كانيها مثل فسفر.
ريزوباكترهاي توليد كننده عامل كلاته فل زي سيدروفور ناميده مي شوند كه نقش مهمي در حصول چند فلز سنگين دارند. اين ماده آلي در كسب Fe3+ بسيار مؤثر است و به ميزان قابل توجهي زيست فراهمي آهن پيوند شده با خاك را افزايش مي دهد. همچنين معلوم شده است كه رشد گياهان در خاكهاي آلوده به فلزات سنگين با كمبود آهن مواجه هستند. تويد سيدروفورها توسط باكتريهاي ترغيب كننده رشد گياهان كمك مي كند كه گياه آهن كافي را بدست آورد. سيدروفورهاي ميكروبي از عامل كلاته آهن استفاده مي كنند كه زيست فراهمي آهن را در ريزوسفر مي تواند تنظيم كند. به نظر مي رسد كه رقابت براي آهن در ريزوسفر، توسط ميل تركيبي سيدروفورها براي آهن، كنترل مي شود و سرانجام ساختمان جمعيت زيروسفر تعيين مي شود. فاكتورهاي مهمي كه در ريزوسفر شركت دارند غلظتي از انواع متغيرهاي سيدروفورها، مكانهاي تبادلي و قابليت استفاده كمپلكسهاي آهن براي ميكروبها و گياهان مي باشد. جالب اينكه ميل تركيبي سيدروفورهاي گياهي نسبت به ميل تركيبي سيدروفورهاي ميكروبي براي آهن كمتر است، اما گياهان براي يك رشد طبيعي به غلظت كمتري از ‌آهن نياز دارند. تعدادي از PGPR ها كه رشد ريشه هاي گياهان متفاوت مثل فرول هندي را تحريك مي كنند داراي آنزيم كننده هاي تجزيه كننده ACC هستند كه مقدار ACC را هيدروليز كرده و كاهش مي دهند كه ACC يك شكل اوليه از هورمون گياهي اتيلن مي باشد و در نتيجه اين عمل سنتز زيستي اتيلن توسط گياهان كاهش مي يابد. كه اين مدلي است كه در آن چگونگي پيوند PGPR ها در بذرها يا ريشه گياهان در غلظت كمتري از اتيلن را نشان مي دهد و با اين كار از اثر بازدارنده اتيلن براي طويل شدن ريشه ها جلوگيري مي كند كه اين قبلاً توسط Glick پيشنهاد شده بود. در بعضي از گياهان ACC از زمينه ها با بذرها ترشح مي شود و توسط باكتريها جذب مي شود و توسط آنزيم تجزيه كننده ACC به آمونيا و a-ketobutyrate و با اين تجزيه ACC در گياهان به طور همزمان اتيلن گياه كاسته شده و طول ريشه افزايش مي يابد. براي حفظ شيب داخلي و خارجي ACC گياهان بايد ACC بيشتري ترشح كنند سطوح پايين ACC در گياهان باعث كاهش مقدار اتيلن گياهان و كاهش ترشحات بازدارنده اتيلن در طويل شدن ريشه گياهان بذري مي شود.
ريزوباكترهاي خاك مي توانند همچنين به طور مستقيم بر زيست فارهمي فلزات توسط اصلاح خصوصيات شيميايي مثل pH ،‌ محتواي مواد آلي، حالت احياء و غيره مؤثر باشند. كه اين مي تواند به آبشوئي خاكهاي آلوده به فلز كمك كند. زيست فراهمي فلزات سنگين در خاك تابعي از حلاليت آنها با تغيير pH و محتويات مواد آلي مي باشد كه فاكتورهاي اصلي كنترل كننده خاك هستند. براي مثال يك گونه از Pseudomonas maltophilia نشان داده شده است كه  Cr4+ سمي و متحرك را به Cr3+ غيرسمي و غير متحرك تبديل مي كند، و همچنين در محيط هاي كوچك تحرك ديگر يونهاي مسي مثل Hg2+، Pb2+ و Cd2+ را كاهش مي دهد.
PGPR مكانيسم هاي متفاوتي براي از بين بردن پاتوژنهاي گياهي دارند. كه آنها
شامل رقابت براي عناصر غذايي و مكان، آنتي بيوسيسها توسط توليد آنتي بيوتيكها
Viz pyrrolnitrin ، Pyocyanine ، 2, 4 diacetylphloro glacinol و توليد سيدروفورها توسط pseudobactin و Viz كه محدود مي كند فراهمي آهن را كه براي رشد پاتوژنها ضروريست. از ديگر واكنشهاي مهم در اين مورد مي توان به اين موارد اشاره كرد. محصولاتي از آنزيمهاي ليتيك مثل Chitinases و b-1, 3-glucanases كه بر كيتين و گلوكان موجود در ديوارة سلولي قارچها را تجزيه مي كنند، محصولات HCN و تجزيه محصولات سمي پاتوژنها، بقا و تكثير باكتريها در محيط و تغييرات ميزبان آنها به طور قابل توجهي به جذب و تثبيت فلزاتي مثل منگنز، روي و آهن وابسته اند. براي مثال سلولها ممكن است به ميزان زيادي سطوح Zn داخل سلولي را تنظيم كنند و چندين نوع پروتئين را براي پيوند شدن و انتقال روي تغيير دهند. باكتريها همچنين مي توانند پروتئينهاي انتقال دهنده سولفات را كه در غشاء پلاسماي ريشه قرار داشته و سلنات را نيز انتقال مي دهد را تحريك كنند. جيوه معدني كه در بيشتر گياهان جذب مي شود هنوز به درستي مطالعه نشده است اما با جذب غيرفعال از كمپلكس lipophlic chloride در فيتوپلانكتونها مرتبط است.