مطالعه تنوع ژنتيكي، توانايي گره زايي و كارايي تثبيت نيتروژن باكتري هاي ريزوبيوم جداسازي شده از گره هاي يونجه

Genetic Diversity and Symbiotic Effectiveness of Rhizobia Isolated from Root Nodules of Medicago sativa L.

تثبيت نيتروژن مولكولي توسط باكتري هاي ريزوبيومي، منبع اصلي براي ورود پايدار نيتروژن مورد نياز گياهان به سيستم-هاي كشاورزي است. تثبيت زيستي مولكول نيتروژن در كشاورزي مي تواند به وسيله مايه زني گياهان لگوم با باكتري هاي ريزوبيومي داراي توانايي بالا در تثبيت اين مولكول بهبود پيدا كند. آگاهي از تنوع زيستي جمعيت هاي بومي اين باكتري ها براي طراحي تدابير مايه زني موفق مي تواند مفيد واقع شود. در اين تحقيق تنوع زيستي، توانايي گره زايي و كارايي تثبيت نيتروژن 48 باكتري ريزوبيوم جداسازي شده از گر ه هاي گياه يونجه كشت شده در مناطق مختلف استان همدان مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج بررسي تنوع ژنتيكي سويه هاي مورد مطالعه با استفاده از تكنيك ITS-PCR-RFLP نشان داد كه باكتري هاي مورد بررسي داراي تنوع ژنتيكي قابل توجه بوده و در سطح شباهت 70 درصد به 4 گروه III ,II ,Iو IV تقسيم بندي شدند. نتايج آزمون گره زايي نشان داد كه اكثر سويه ها داراي توانايي ايجاد گره در گياه يونجه بودند، در حاليكه در اثر تلقيح اين گياه با سويه هاي KH16، KH24، KH10، KH6، KH133 و KH193 گره اي حاصل نشد. بر اساس نتايج حاصل از آزمون بررسي كارايي تثبيت نيتروژن سويه هاي مورد مطالعه، اين باكتري ها به چهار دسته غير موثر، نسبتاً موثر، موثر و خيلي موثر تقسيم بندي شدند.

The symbiotic nitrogen fixation resulting from the rhizobia–legume interaction can act as a sustainable source of nitrogen in many agricultural systems. Better N2 fixation can be achieved by selecting superior rhizobia from native populations. Genetic characterization and biodiversity of the native rhizobia population can be useful for the selection of inoculant strains. In this study, the plant infection, symbiotic effectiveness, and genetic diversity of 48 rhizobia isolated from root nodules of Medicago sativa L., cultivated in different sites of Hamedan Province, was studied by restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis of PCR-amplified intergenic spacer (ITS). Analysis of the 16S-23S (ITS) fragment showed considerable diversity within these microsybionts. At the similarity of 70%, these rhizobia were clustered into 6 groups: I, II, III and IV. Plant infection test results showed that most strains formed nodules on the roots of host plant. No nodules were observed on the roots of plants inoculated with KH16, KH24, KH6, KH10, KH133, and KH193. According to the results of symbiotic effectiveness test, strains were divided into four groups: non effective, relatively effective, effective, and highly effective strains