جداسازي و شناسايي ريزوباكترهاي همزيست با برخي از لگوم هاي غير زراعي استان البرز

Isolation and identification of Rhizobacteria in a symbiotic relation with some non-cultivated legumes of Alborz province

ريزوباكترهايي كه به واسطه تحريك رشد و سركوب بيماري ها به گياه سود مي رسانند ريزوباكترهاي محرك رشد گياه (PGPR) ناميده مي شوند كه باكتري هاي ريزوبيومي را نيز شامل مي شوند. ريزوبيوم ها علاوه بر فراهم كردن نيتروژن، رشد سيستم ريشه گياه را نيز ارتقا داده و جذب مواد غذايي را بهبود مي بخشند. در پژوهش حاضر به منظور جداسازي و شناسايي ريزوباكترها به ويژه ريزوبيوم هاي همزيست با لگوم هاي غير زراعي، از زمين هاي 12 نقطه استان البرز، 21 نمونه گياهي جمع آوري شد. به منظور جداسازي باكتري ها، سري رقت از گرهك ها، خاك هاي ريزوسفري و ريشه ها تهيه شد. پس از كشت و خالص سازي در محيط كشت YMA، خصوصيات مورفولوژيكي و بيوشيميايي سويه ها مورد بررسي قرار گرفت. مجموعا 16 سويه خالص به دست آمد. DNA همگي آن ها استخراج و ژن 16S rRNA با استفاده از واكنش زنجيره اي پلي مراز و توسط آغازگر اختصاصي تكثير شد. سويه ها توسط توالي هاي اين ژن و با استفاده از پايگاه داده EzTaxon شناسايي شدند. تمامي سويه هاي جدا شده در پژوهش حاضر متعلق به 12 گونه بودند. واكنش هاي زنجيره اي پلي مراز براي ژن هاي atpD، nodA و nifH نيز با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي صورت گرفت. درخت هاي فيلوژنتيك با استفاده از روش آماري درست نمايي بيشينه (ML) ساخته و فواصل تكاملي با استفاده از مدل Tamura-Nei محاسبه شدند. بر اساس نتايج بدست آمده از چهار سويه Ensifer meliloti جدا شده در اين پژوهش تنها سويه Tal31 با افزايش غلظت نمك از يك درصد به دو درصد (w/v) رشد بيشتري داشت. بنابراين اين سويه احتمالا مقاوم به شوري است. براي اولين بار است كه در پژوهش حاضر سويه Rhizobium laguerreae (Tal71) و سويه alkalisoli Neorhizobium (Krj1) به ترتيب از گرهك هاي ريشه گياه شبدر قرمز (Trifolium pratense) و دغدغك البرزي (Colutea buhsei) جدا شده اند. اين يافته ها مبين آن است كه طيف ميزباني سويه هاي ريزوبيومي بيشتر از آن است كه در گذشته تخمين زده مي-شد.

Rhizobacteria that benefit plants by stimulating growth and suppressing disease are called plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) which includes rhizobia. In addition to nitrogen supply, rhizobia promote the growth of plant root system and improve nutritional uptake. In this research, for isolation and identification of rhizobacteria especially rhizobia in a symbiotic relation with non-cultivated legumes, 21 plant samples from 12 non-agricultural sites of Alborz province were collected. In order to isolate bacteria, serial dilutions were prepared from nodules, rhizosphere soil and roots. Bacteria were cultured and purified on YMA medium and morphological and biochemical characteristics of isolates were studied. In total, 16 purified strains were obtained. Bacterial DNA of all strains were extracted and 16S rRNA gene was amplified with specific primers using polymerase chain reaction (PCR). Strains were identified by sequences of this gene and using EzTaxon database. All isolated strains in this research belonged to 12 species. PCR reactions were also done for atpD, nodA and nifH genes by specific primers. Phylogenetic trees were constructed by maximum-likelihood statistical method and evolutionary distances were computed by using the Tamura-Nei model. Based on the obtained results from four strains of Ensifer meliloti which were isolated in this study, only Tal31 strain showed a higher growth with the increace of NaCl from one percent to two percent (w/v), therefore this strain is probably salt tolerant. This is the first time that Rhizobium laguerreae (Tal71) and Neorhizobium alkalisoli (Krj1) were isolated from root nodules of Trifolium pretense and Colutea buhsei respectively. These findings show that the host range of rhizobial strains are broader than it was estimated before.