ترکیب جمعیتی باکتری های اندوفیت بقولات وحشی به عنوان عوامل بالقوه کنترل زیستی بیماری‌های بقولات زراعی ‌ (مطالعه موردی: جنگل زاگرس کرمانشاه)

نویسندگان

1 دانش‌آموخته مقطع دکتری، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 دانشیار، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استادیار، پژوهشکده زیست‌فناوری صنعت و محیط‌زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری، تهران، ایران

4 محقق گروه تنوع زیستی، مؤسسه بوم زیستا، ونکوور، کانادا

5 استادیار، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذیی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22092/ijfrpr.2021.354653.1486
چکیده

اکوسیستم‌های جنگلی مخازن اصلی تنوع زیستی جهانی هستند. میکروارگانیسم‌ها نقش اساسی در چرخه‌های بیوشیمیایی این اکوسیستم‌ها دارند و برای محافظت از گیاهان و تحریک رشد آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند از اینرو، شناخت آن ها حائز اهمیت است. بدلیل محدودیت‌های ناشی از اعمال روش‌های پیشین در جداسازی و شناسایی اندوفیت، پتانسیل و عملکرد آنها بدرستی شناخته نشده است. در این پژوهش، از روش غیر وابسته به کشت برای بررسی جامعه باکتریایی اندوفیتی برخی بقولات وحشی استفاده شده است.از جنگل‌های زاگرس کرمانشاه از گیاهان Astragalus ovinus و Vicia lutea نمونه‌برداری شد. پس از استخراج DNA تام از ریشه و برگ‌های گیاهان با کیت استخراج و تکثیر بخشی از ژن 16S rDNA باکتریایی، توالی‌یابی به کمک توالی‌یابی نسل جدید (NGS) و با استفاده از پلتفرم Illumina MiSeq انجام گردید. آنالیز توالی‌ها نشان داد فراوانی نسبی، اندوفیت‌های جداسازی شده متعلق به هفت راسته Rhizobiales، Xanthomonadales، Sphingomonadales، Pseudomonadales، Chitinophagales، Enterobacteriales و Betaproteobacteriales بودند که در مورد اخیر، این راسته به سه رده Gammaproteobacteria، Alphaproteobacteria و Bacteroidia و دو شاخه Proteobacteria و Bacteroidetes تعلق داشت. نتایج نشان داد باکتری‌های شاخه Proteobacteria، اندوفیت‌های باکتریایی غالب بوده و بیش از 99 % کل جمعیت اندوفیت در گونه V. lutea و 68 %در گونه A. ovinus را به خود اختصاص دادند. باکتری‌های مذکور با بیشترین %واحدهای تاکسونومیکی ((OTUs، دارای بیشترین پتانسیل استفاده در کنترل بیولوژیک بیماری‌های بقولات زراعی هستند. این مطالعه برای اولین بار، تصویر روشنی از جمعیت، چیرگی و تنوع اندوفیت‌های باکتریایی گیاهان بقولات وحشی در جنگل‌های زاگرس را با استفاده از آنالیز متاژنومی ارائه می دهد.