مقایسه تنوع جمعیت باکتریهای همراه بلوط ایرانی در دو روش شناسایی مبتنی بر کشت و مستقل از کشت (متاژنومیکس)
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری بیوتکنولوژی جنگل، گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
2 *نویسنده مسئول: دانشیار، گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل دانشکده علوم جنگل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
3 کرج پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران
4 استاد، گروه بیوتکنولوژی میکروبی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (ABRII)، کرج، ایران
5 دانشیار، دانشکده علوم و زیست فنآوری، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
doi
10.22103/jab.2021.18560.1356چکیده
هدف: در طی یک دهه گذشته حدود 30-20 درصد جنگلهای زاگرس با معضلی به نام زوال بلوط مواجه شدهاند. تحقیق حاضر با هدف بررسی تنوع باکتریایی مناطق جنگلی سالم و زوال یافته از طریق مقایسه نتایج دو روش مبتنی بر کشت و مستقل از کشت طراحی و انجام شد.مواد و روشها: از بافتهای مختلف درختان بلوط و خاک اطراف آنها در جنگلهای مناطق مختلف استان ایلام نمونه برداری انجام شد. در روش مبتنی بر کشت با استفاده از روشهای میکروبیولوژی و مولکولی، باکتریهای موجود در نمونهها جداسازی و شناسایی تا سطح جنس و گونه شناسایی شدند. به منظور مطالعه متاژنومیکس در روش مستقل از کشت، DNA میکروبی به طور مستقیم از نمونهها استخراج و با آماده سازی کتابخانه متاژنومی با استفاده از آغازگرهای عمومی و نشانگر، تنوع باکتریایی با استفاده از پلتفرم Miseq کمپانی Illumina مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه نتایج دو روش مورد مقایسه قرار گرفت.نتایج: بر اساس روش مبتنی بر کشت، تنها 3 فیلوم شناسایی شد، در صورتیکه در روش متاژنومیکسی، تعداد 9416 OTU بدست آمد که به 12 فیلوم تقسیم بندی شدند. در هر دو روش 3 خانواده Bacillaceae، Enterobacteriacea و Xanthomonadaceae به عنوان خانوادههای غالب مشاهده شدند. تنوع گونهایی در یک نمونه (تنوع آلفا) در نمونه رایزوسفر و در مناطق ایوان و گله جار نسبت به سایر نمونهها بیشتر بود که در روش مبتنی بر کشت نیز این دو منطقه از تنوع گونهای بیشتر برخوردار بودند. تنوع گونهایی در بین نمونهها (تنوع بتا) در مناطق ایوان، گلهجار، چوار، تنگدالاب و ارغوان از نظر ترکیب گونهای مشابه بودند. اما جامعه باکتریایی ساقه و برگ نسبت به سایر نمونهها شباهت بیشتری داشتند و بالک و رایزوسفر هم از نظر ترکیب گونهای شباهت بیشتری با یکدیگر داشتند.نتیجهگیری: در روش متاژنومیکس جنسهای با تنوع خیلی کم هم شناسایی میشود در صورتیکه در روش مبتنی بر کشت احتمال این موضوع ضعیف است. ضمنا در روش مستقل از کشت میتوان تنوع آلفا و بتا را به شکل جامعتری بررسی کرد. در روش مبتنی بر کشت میتوان جمعیت باکتریایی را تا سطح گونه شناسایی کرد در صورتیکه در روش مستقل از کشت معمولا تا سطح جنس شناسایی میشود. لذا پیشنهاد میشود در مطالعات بررسی جوامع میکروبی ترکیب دو روش مبتنی و مستقل از کشت همزمان استفاده شود.