جداسازی و غربال باکتری های pgpr حل کننده فسفات و آنالیز ژنتیکی آنها با استفاده از نشانگر rapd

امروزه اهمیت رایزوباکتری ها به دلیل تأمین نیازهای گیاه در شرایط نرمال و تنش و نیز به دلیل سازگاری با محیط زیست و کمک به بهبود کیفیت محصولات کشاورزی و در نتیجه سلامت مصرف کنندگان از توجه ویژه ای برخوردار است. این باکتری ها از طریق بهبود رشد گیاه در شرایط طبیعی و تنشی سبب افزایش عملکرد گیاهان زراعی می شوند. این باکتری های محرک رشد گیاه (pgpr) از طریق یک یا چند مکانیسم موجب افزایش رشد گیاهان می شوند. یکی از این سازوکارها فراهم کردن فسفر مورد نیاز برای گیاهان زراعی است. فسفر بعد از ازت به عنوان مهمترین عنصر غذایی حیاتی برای گیاهان و میکروارگانیسم ها محسوب می شود. گسترش ریشه، استحکام ساقه و شاخه، شکل بذر و گل، بلوغ محصولات و رسیدگی شان، تثبیت نیتروژن در لگوم ها، کیفیت محصول و مقاومت به بیماری های گیاهی وابسته به ماده غذایی فسفر است. در این تحقیق باکتری های حل کننده فسفات بومی ایران از محیط رایزوسفری 9 گونه گیاهی جداسازی گردیدند. سویه های مورد مطالعه از خاک اطراف ریشه گندم دیپلوئید triticum boeoticum رشد یافته در مراتع استان های اردبیل، تبریز، همدان، لرستان و همچنین از خاک اطراف ریشه گیاهان یونجه، شبدر، ذرت، نعناع، انگور، انار، کنجد، گوجه فرنگی، خاکبرگ، خاک باغچه و خاک گلخانه استان های کرمان و هرمزگان تهیه گردید. در مرحله اول سویه های موجود در محیط رایزوسفری بصورت عمومی جدا شدند و سپس در مرحله دوم با استفاده از محیط کشت اختصاصی پیکووسکی و نیز در شرایط مختلف (نرمال، تنش شوری، دما و ph مختلف)، سویه¬های محلول کننده فسفات شناسایی گردیدند. نتایج نشان داد که در شرایط نرمال از بین 98 سویه باکتری جدا شده، 24 سویه قادر به حل کردن فسفات می باشند (24 درصد کل سویه¬ها) که از این بین 10 سویه برتر انتخاب و اثر تنش های مختلف شامل تنش شوری، دما و ph روی آن ها بررسی شد. نتایج قابلیت حل کنندگی فسفات در سویه های برتر تحت تنش شوری نشان داد که سویه u1 میزان رشد تقریبا ثابت و پایداری در دامنه شوری بین 1/0 تا 8/1 درصد داشته و بیشترین میزان حل کنندگی فسفات را داشته است. میانگین شاخص محلول سازی این سویه در سطح شوری 8/0 درصد (mm 8/136)، 2/1 درصدmm) 3/205) و 8/1درصدmm) 308) به ترتیب 7/1، 45/1 و 95/1 می باشد. نتایج قابلیت حل کنندگی فسفات در سویه های برتر در phهای مختلف نشان داد که سویه¬های مذکور در 4=ph قابلیت حل کنندگی فسفات را از خود نشان ندادند اما در 6=ph سویه u1 با میانگین شاخص محلول سازی 51/2 و در 8=ph سویه z3 و u1 با میانگین شاخص محلول سازی39/2 و 68/1 بیشترین کارایی را در محلول سازی فسفات داشتند و این دو سویه به عنوان سویه های برتر در 8=ph معرفی شدند. نتایج قابلیت حل کنندگی فسفات در سویه های برتر در دماهای مختلف نشان داد که در دماهای 5 و 15 درجه سانتی گراد هیچ سویه ای قابلیت حل کنندگی فسفات را ندارند اما در دمای 35 درجه سانتیگراد سویه t1 و در دمای 30 درجه سانتیگراد سویه u1 بیشترین کارایی را در محلول سازی فسفات داشتند. در این مطالعه تنوع ژنتیکی 25 سویه باکتری محلول کننده فسفات نیز با استفاده از نشانگر مولکولی rapd مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور dna ژنومی باکتری های محلول کننده فسفات به روش جوشاندن استخراج شد و واکنش pcr با استفاده از 5 آغازگر rapd انجام شد. پس از تهیه ماتریس صفر و یک با استفاده از نرم افزار ntsys-pc و نیز با استفاده از ضریب تشابه جاکارد، ماتریس تشابه محاسبه و تجزیه خوشه¬ای نیز به روش upgma انجام شد. محدوده تشابه ژنتیکی ژنوتیپ ها بین 0 تا 56/0 بدست آمد. سویه¬های مورد مطالعه در 7 گروه مجزا قرار گرفتند که 3 گروه تنها از یک سویه تشکیل شدند. بین برخی سویه ها هم هیچ گونه تشابهی یافت نشد که نشان دهنده تنوع زیاد بین سویه هاست. بررسی تنوع ژنتیکی این سویه¬ها بیانگر وجود تنوع بالا در بین سویه-های مورد مطالعه است و نشان می¬دهد که نشانگر rapd می¬تواند در بررسی تنوع ژنتیکی نشانگر کارایی باشد.