Other language title :
جداسازي و تعيين خصوصيات باسيلوس هاي توليد كننده اندوتوكسين هاي حشره كش از خاك شمال ايران
Title of article :
Isolation and Characterization of Indigenous Endotoxin- Forming Bacillus sp. with Insecticidal Activity from Northern Iranian Soil
Author/Authors :
Heidari, R Department of Biology - Central Tehran Branch Islamic Azad University, Tehran, Islamic Republic of Iran , Zeinali, M Microbiology and Biotechnology Research Center - Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Islamic Republic of Iran
Abstract :
The main goal of the current study was to isolate and characterize endospore-forming soil
bacteria that produce parasporal crystalline proteins against larvae of Lepidoptera
insects during stationary phase of growth. Two different methods were applied for the
isolation of spore-forming strains. Polymerase Chain Reaction (PCR) was used for the
characterization of cry gene content of the isolated strains and 16S rRNA sequencing was
carried out to identify bacterial strains. Efficiency of the isolates as insecticide was
evaluated in a bioassay experiment using insect's larvae. Regarding presence of
parasporal inclusion crystals and SDS-PAGE patterns, 10 bacterial strains were isolated
from about 200 soil samples. Analysis of crystal-spore mixtures with SDS-PAGE showed a
broad range of proteins with molecular weight between 11-230 kDa. Data from PCR
analysis indicated that only two isolates (RIPI6 and RIPI18) may contain cry3 gene.
Isolate RIPI21 and reference strain (Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki) were positive
for cry1 gene. 16S rRNA gene sequences of all isolates showed at least 96% sequence
match with B. thuringiensis strains deposited in the GenBank. The results of bioassay
experiments showed the efficacy of strains RIPI7, 10 and 22 on killing of larvae of both
Anagasta kuehniella Zeller and Plutella xylostella Curt. It is concluded that there are some
bacterial candidates for biological control of major agricultural pests in north of Iran.
Farsi abstract :
هدف اصلي از انجام اين مطالعه، جداسازي و تعيين خصوصيات آن دسته از باكتري هاي اسپورزاي خاك مي باشد كه طي فاز سكون مي توانند پروتئين هاي كريستالي پارااسپورال عليه لارو فلس بالان توليد كنند. دو روش مختلف براي جداسازي سويه هاي اسپورزا مورد استفاده قرار گرفت. از واكنش زنجيره اي پليمراز (PCR براي شناسايي محتواي ژن هاي cry در سويه هاي جداسازي شده و از روش تعيين ترادف 16S rRNA براي شناسايي سويه هاي باكتريايي استفاده شد. كارايي سويه ها بعنوان حشره كش در يك آزمون زيست سنجي با استفاده از لارو حشرات انجام شد. با توجه به وجود كريستال هاي ذخيره اي و الگوهاي الكتروفورزي ( SDS
- PAGE ) ، ده سويه باكتريايي از 200 نمونه خاك جداسازي شد. آناليز مخلوط هاي كريستال اسپور با كمك SDS
- PAGE طيف وسيعي از پروتئين ها با وزن مولكولي بين 11 تا 230 كيلو دالتون را نشان داد. داده هاي آناليز PCR نشان داد كه فقط دو سويه RIPI6 و RIPI18 واجد ژن cry3 مي باشند. همچنين، فقط سويه هاي RIPI21 و شاهد (باسيلوس تورنجبينسيس كورستاكي) واجد ژن cry1 بودند. ترادف يابي ژن هاي 16S rRNA تمام سويه هاي جداسازي شده وجود يك انطباق حداقل 96 درصدي با سويه هاي باسيلوس تورنجينسيس ثبت شده در بانك ژني را نشان داد. نتايج آزمون هاي زيست سنجي نشان دهنده كارايي سويه هاي 22 ,10 ,RIPI7 در كشتن لاروهاي Anagasta Kuehniella و Plutella
ylostellaبود. به طور خلاصه مي توان گفت كه براي كنترل بيولوژيك آفات گياهي در شمال ايران مي توان برخي از گزينه هاي باكتريايي را نيز مورد توجه قرار داد.
Keywords :
Pesticidal activity , Parasporal crystal , Lepidoptera , Cry protein , Bacillus thuringiensis