مقايسه روش‌هاي HRM و DGGE جهت بررسي تركيب جوامع باكتريايي خاك در كاربري‌هاي اراضي مختلف

Comparison of HRM and DGGE methods to study the composition of soil bacterial communities indifferent land uses

تغيير كاربري اراضي يكي از مهمترين فاكتورهايي است كه جوامع ريزجانداران خاك را تحت تأثير قرار داده كه نقش محوري در اكثر فرايندهاي بيوژئوشيميايي و اكولوژيكي ايفا مي‌كنند. به‌منظور بررسي تأثير تغيير كاربري اراضي (از مراتع بوته‌زار به كشاورزي) روي تركيب جوامع باكتريايي خاك، مطالعه‌اي با استفاده از آناليز تفكيك‌پذيري بالاي ذوب (HRM) و ‌روش ژل الكتروفورز با شيب واسرشت­ساز (DGGE) در سه كاربري اراضي باغي، زراعي و مرتع بوته‌زار در دشت جيرفت انجام شد. براي آناليز HRM از نرم‌افزار جانبي دستگاه Real-time PCR كه مجهز به اين تكنيك است، استفاده شد. DGGE با استفاده از سيستم جهاني تشخيص جهش انجام شد. نتايج تكنيك HRM و همپنين نتايج رج‌بندي با استفاده از روش مقياس‌بندي چند بعدي غيرمتريك (NMDS) و بر پايه حضور يا عدم حضور باندهاي DGGE در نمونه‌هاي خاك نشان دادند كه تغيير كاربري اراضي از مراتع بوته‌زار به كشاورزي (باغ و زراعي) سبب تغيير معني‌دار در تركيب جوامع باكتريايي خاك شده است. همچنين با توجه به نتايج هر دو روش، تركيب جوامع باكتريايي خاك در كاربري­ هاي اراضي كشاورزي (باغ و زراعي) نسبت به كاربري مرتع بوته‌زار داراي شباهت بيشتري بود. از آنجايي كه آناليز HRM در مقايسه با تكنيك DGGE كم هزينه­ تر، راحت ­تر و داراي انحراف كمتر مي­ باشد، جهت مقايسه تركيب جوامع باكتريايي خاك بين نمونه‌هاي مختلف پيشنهاد مي ­شود.

Land use change is one of the most important factors influencing soil microbial communities which play a pivotal role in most biogeochemical and ecological processes. In order to determine the effect of land use on the composition of soil bacterial communities, High Resolution Melt (HRM) analysis and Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) were used in three different land uses (orchard land, farmland and shrub land) in Jiroft plain, Iran. In the case of HRM analysis, a real-time PCR device equipped with this technique was used. DGGE technique via DCodeTM Universal Mutation Detection System was conducted to evaluate the composition of soil bacterial communities. The results of HRM as well as the ordination results based on the presence or absence of DGGE bands in soil samples using non-metric multidimensional scaling (NMDS) method showed that the land-use change from shrub land to agriculture (orchard and farm) had a significant effect on the soil bacterial community composition. According to the results of both methods, the soil bacterial community composition in agricultural lands (orchard and farm) was more similar than shrub land. Since HRM analysis is less expensive, easier and has less bias compared to DGGE technique, it is recommended to compare the composition of soil bacterial communities in different samples.