خصوصيات فنوتيپي و مولكولي سويه‌هاي سينوريزوبيوم مليلوتي جدا شده از ريشه‌هاي گياه يونجه (Medicago sativa) در ايران ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

Phenotypic and molecular characterization of Sinorhizobium meliloti strains isolated from the roots of Medicago sativa in Iran

همزيستي گياهان لگوم با ريزوبيوم به تثبيت زيستي نيتروژن منجر مي‌شود و نيتروژن خاك را افزايش مي‌دهد. هدف پژوهش حاضر، تعيين ويژگي‌ ايزوله‌هاي سينوريزوبيوم جدا شده از گياهان يونجه در ايران است. مواد و روشها: باكتري‌ها در محيط مانيتول آگار حاوي عصاره مخمر جدا و با آزمايش عفونت زايي گياه تاييد شدند. پس از بررسي باكتري‌ها از نظر ويژگي‌هاي ريخت شناسي و بيوشيميايي، يك قطعه از ژن S rRNA16 با اندازه حدود 1500 جفت باز با استفاده از پرايمر fD1 و rD1 تكثير داده شد. محصولات واكنش زنجيره پليمراز (PCR) از نظر الگوي هضم آنزيمي با اندونوكلئاز Taq1 بررسي شد. نتايج: 63 باكتري از گرهك ‌اي هموژنيزه گياهان جدا شد. 42 ايزوله در سه تكرار آزمايش عفونت‌زايي در گياهان يونجه گرهك ايجاد كردند. از 42 ايزوله، 8 تا مقاوم به شوري بودند. 7 ايزوله در pH 4 رشد بهتري نسبت به سايرين داشتند. تمامي ايزوله‌ها مقاوم به CuCl2 (5/0 ميلي‌مولار)، CdCl2 (65/0 ميلي‌مولار)، MnSO4 (75/0 و 5/1 ميلي‌مولار) و ZnSO4 (125/0 ميلي‌مولار) بودند. ايزوله S3Q و S22K نسبت به شوري، اسيديته، دما و فلزات سنگين بيشتر از سايرين مقاوم بودند. محصولات PCR تمامي باكتري‌ها الگوي تحديدي يكساني بعد از هضم آنزيمي با Taq1 داشتند. بحث و نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه در ميان باكتري‌هاي جدا شده، اختلافاتي از نظر مقاومت به تنش‌هاي شوري، اسيديته، دما و فلزات سنگين وجود دارد. شناسايي سويه هاي بومي ريزوبيوم بويژه سويه هاي مقاوم به شوري، دما، فلزات سنگين و اسيديته مي‌تواند به علت استفاده از اين باكتري‌ها به عنوان كودهاي بيولوژيك در شرايط سخت ارزشمند باشد.

Introduction: The Rhizobium-legume interaction leads to biological nitrogen-fixation and increases nitrogen of soil. The aim of this study was to characterize the properties of Sinorhizobium isolates from the roots of alfalfa plants in Iran. Materials and methods: Bacteria were isolated in yeast extract mannitol Agar and confirmed by plant infection test. After evaluation from the point of morphological and biochemical properties, a fragment of 16S rDNA gene with a size of approximately 1500 base pair was amplified using fD1 and rD1 primers. PCR (polymerase chain reaction) products were analyzed for digestion pattern by Taq1 endonuclease. Results: 63 bacteria were isolated from homogenized nodules. 42 isolates generated nodules in three replicates in infection test. Of the 42 isolates 8, were resistant to salinity. Seven isolates had better growth than others at pH 4. All isolates were resistant to CuCl2 (0.5 mmol), CdCl2 (0.65 mmol), MnSO4 (0.75 and 1.5 mmol) and ZnSO4 (0.125 mmol). Isolates S3Q and S22K were more resistant to salinity, acidity, temperature and heavy metals stresses. PCR products of all bacteria had the same restricted profile after digestion by Taq1 nuclease. Discussion and conclusion: The results showed that among isolated bacteria, there were some differences in the resistance to salinity, acidity, temperature and heavy metals stresses. Identification of native strains of rhizobia, especially strains resistant to salinity, temperature, heavy metals and acidity could be valuable due to their potentiality for using biological fertilizers in harsh conditions.