اثر محرک رشدی سویه‌های بومی سیانوباکتری بر جوانه‌زنی برنج همراه با تحلیل بیوانفورماتیکی ‏خانواده ژنی آمونیوم ترانسپورتر (‏OsAMTs‏)‏

نویسندگان

1 گروه مهندسی ژنتیک و بیولوژی، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری و رئیس پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان

3 گروه ژنتیک و بهنژادی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

4 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

5 گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

doi
10.30473/cb.2024.70775.1961
چکیده

سیانوباکتری‌ها به دلیل تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، محلولسازی‌فسفات و تولید مواد تقویتکننده رشد نقش مهمی در بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش بهرهوری محصولات ارگانیک دارند. این تحقیق تأثیر سویههای مختلف سیانوباکتری (هشت سویه) بر رشد سه رقم برنج (فجر، روشن و طارم) در مرحله جوانه‌زنی، بررسی شد. با توجه به فرم ترجیحی جذب نیتروژن در برنج‌های غرقاب (آمونیوم)، مطالعه خانواده ژنی انتقال دهنده‌های آمونیوم (AMT) مدنظر قرار گرفت. در این آزمایش اثر سیانوباکتری بر صفتهای درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، نسبت طول ریشه‌چه به ساقه‌چه، وزن خشک تک بوته و وزن تر تک بوته مورد مطالعه معنی‌دار بود. بهبود شاخص‌های جوانه‌زنی در همکشتی دو رقم پرمحصول روشن و فجر با هشت سویه سیانوباکتر، نسبت به رقم کیفی طارم هاشمی معنی‌دار بود. میزان برونریزش ازت در هر هشت سویه متفاوت بوده و بالاترین میزان برونریزش نیترات و آمونیوم در سویه شماره 7 به ترتیب به مقدار 08/0 میکروگرم بر میلیلیتر و 010/0 میکروگرم بر میلی‌لیتر مشاهده شد. در بررسی بیوانفورماتیکی، 12 مکان ژنی و 15 ایزوفرم OsAMT در ژنوم گیاه برنج شناسایی شد. بررسی اعضای خانواده ژنی OsAMT در پایگاه‌های اختصاصی دمین نشان داد که همه ژن‌های مورد بررسی (بجز OsAMT 3.4) دارای دمین پروتئینی انتقال‌دهنده آمونیوم می‌باشند. بررسی ساختار ژنی و روابط تکاملی OsAMTها نشان داد، همه OsAMTها در سه گروه طبقه‌بندی‌شده که هر گروه از الگوهای موتیف و ساختارهای اگزون/اینترون مشابه برخوردارند. شناسایی ژن‌های فعال و غیرفعال OsAMT در آنالیز این‌سیلیکو می‌تواند در مطالعات بررسی ژنومیکس عملکردی خانواده ژنی انتقال‌دهنده آمونیوم برنج خصوصاً در شرایط همکشتی با سویه‌های سیانوباکتر راهگشا باشد.