مقايسه بيان ژن هاي ساختماني نيتروژناز و فعاليت آنزيم هاي مرتبط با عملكرد آن در گرهك هاي نخود تلقيح شده با دو گونه مزوريزوبيوم

روابط همزيستي بين نخود و جنس مزوريزوبيوم از لحاظ كارآيي تثبيت همزيستي نيتروژن و نيز پتانسيل توليد محصول حائز اهميت است. شناسايي مكانيسم هاي مولكولي و فيزيولوژيكي مسئول ايجاد اختلاف در عملكرد همزيستي در جمعيت هاي همزيست لگوم-ريزوبيوم مي تواند براي بالا بردن پتانسيل توليد محصول از طريق روش هاي مهندسي ژنتيك و اصلاح نباتات استفاده شود. در اين مطالعه، كارآيي همزيستي نخود با دو گونه مزوريزوبيوم ( Mesrhizobium ciceri CP-31 و M. mediterraneum SWRI9) بر اساس شاخص هاي رشد مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه كارآيي همزيستي در جمعيت نخود- M. mediterraneum SWRI9 نسبت به جمعيت همزيستي نخود-M. ciceri CP-31 با توجه به بيش تر بودن وزن خشك ساقه، ريشه، گرهك و تعداد گرهك به ميزان قابل ملاحظه اي بالاتر بود. سطح بالاتر عملكرد همزيستي در جمعيت نخود-M. mediterraneum SWRI9 توسط سطح بيان بالاتر ژن nifK در اين جمعيت تاييد شد. به علاوه تفاوت قابل توجهي در فعاليت آنزيم هاي مرتبط با متابوليسم كربن و نيتروژن در گرهك هاي هر دو جمعيت مورد بررسي مشاهده شد. فعاليت آنزيم هاي ساكارز سنتاز، UDP-گلوكز پيروفسفريلاز، مالات دهيدروژناز، فسفوانول پيروات كربوكسيلاز و NAD-ماليك آنزيم و هم چنين آنزيم هاي كليدي مسير اكسيداتيو پنتوز فسفات (گلوكز-6-فسفات دهيدروژناز و 6-فسفوگلوكونات دهيدروژناز) در همزيستي نخود- M. mediterraneum SWRI9 به طور معني داري بالاتر بود. فعاليت بالاتر براي آنزيم هاي مسئول تثبيت آمونيوم و سنتز آمينواسيدها (گلوتامات سنتاز، گلوتامين سنتتاز، آمينواسيد ترانسفراز و NAD/NADH-گلوتامات دهيدروژناز) نيز در همزيستي نخود- M. mediterraneum SWRI9 مشاهده شد. به طور كلي نتايج اين مطالعه نشان مي دهد كه كارآيي بالاتر همزيستي نخود- M. mediterraneum SWRI9 با سطح بيان ژن nifK و فعاليت آنزيم هاي كليدي متابوليسم كربن و نيتروژن در گرهك ها مرتبط مي باشد.