كاربرد روش PCR-DGGE در مطالعه‌ي اثر فعاليت‌هاي زراعي بر جوامع ميكروبي خاك

كشاورزي فشرده سبب كاهش حاصلخيزي خاك شده و اثرهاي زيان‌باري بر سلامت انسان و محيط‌زيست داشته است؛ بنابراين، استفاده از شيوه‌هاي كشاورزي كم‌نهاده و سازگار با محيط‌زيست نظير كشاورزي پايدار براي رسيدن به پايداري لازم جهت تأمين مواد غذايي، ضروري است. از راهبردهاي مهم كشاورزي پايدار، حفظ و تقويت جوامع ميكروبي مفيد موجود در خاك است. اين موجودات با فعاليت‌هاي گوناگون خود (نظير تجزيه بقايا، معدني نمودن و تثبيت مواد غذايي براي رشد گياه، توليد هورمون‌هاي گياهي، تجزيه آلاينده‌ها، تقويت رشد گياه و مهار زيستي بيمارگرهاي گياهي)، نقش‌هاي بسيار مهمي در عملكرد و پايداري بوم‌نظام‌هاي خشكي‏زي ايفا مي‌كنند. شناخت عوامل مؤثر بر اين جوامع، به‌ويژه شيوه‌هاي مختلف مديريت زمين‌هاي كشاورزي، كمك مي‌كند تا آن‌ها را به سمت بهبود حاصلخيزي خاك، رشد و سلامت مطلوب گياه و افزايش بهره‌وري و ثبات بوم‌نظام‌هاي كشاورزي مديريت نماييم. براي انتخاب مناسب‌ترين روش‌هاي كشاورزي كه موجب حفظِ تنوع و تقويت جوامع ميكروبي مفيد خاك مي‌شوند و نيز اجتناب از اقداماتي كه نابودي و كاهش تنوع ميكروارگانيسم‌هاي آن را به دنبال دارند، به روش‌هايي سريع، قابل‌اعتماد، حساس و اختصاصي نياز است كه اطلاعات جامعي در مورد اثر فعاليت‌هاي زراعي مختلف بر ساختار و تنوع اين جوامع از جمله بخش غير قابل‌كِشت آن ارائه نمايند. در ميان تكنيك‌هاي مولكولي، روش‌هاي بر پايه واكنش زنجيره‌اي پليمراز به‌طور گسترده براي بررسي تنوع و ساختار ميكروارگانيسم‌هاي خاك مورد استفاده قرار گرفته‌اند و polymerase chain reactiondenaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)، يكي از شناخته‌شده‌ترين و پركاربردترين اين روش‌ها به شمار مي‌آيد. بيش از دو دهه است كه روش PCR-DGGE، با موفقيت براي بررسي اثر عمليات زراعي مختلف بر تنوع و ساختار ميكروارگانيسم‌هاي موجود در خاك‌هاي مختلف يا در يك خاك تحت مديريت‌هاي زراعي مختلف به‌كار رفته است. با وجود در دسترس بودن نسل جديد فن‌آوري‌هاي توالي‌يابي داراي توان بالا در مطالعه جوامع ميكروبي خاك، روش PCR-DGGE به دليل مزيت‌هاي مختلف و نياز به زحمت، هزينه و زمان كمتر و ارائه فوري مؤلفه‌ها به دو صورت كيفي و نيمه‌كمي، هم‌چنان روشي مهم براي بررسي تأثير اقدامات و مديريت‌هاي مختلف كشاورزي بر جوامع ميكروبي به شمار مي‌آيد. با كمك يافته‌هاي حاصل از اين تكنيك مي‌توان بهترين روش‌هاي مديريتي را در كشاورزي انتخاب كرد و راه را براي تحقق كشاورزي پايدار و امنيت تأمين مواد غذايي هموار نمود. در اين نوشته به برخي منابع و پژوهش‌هايي كه در آن‌ها از قابليت PCR-DGGE جهت بررسي تأثير مديريت‌هاي كشاورزي و فعاليت‌هاي زراعي گوناگون بر تركيب و تنوع جوامع ميكروبي خاك استفاده شده و نيز بخشي از نتايج حاصل از آن‌ها اشاره گرديده است. همچنين ويژگي‌ها، مزيت‌ها، محدوديت‌ها و اصول انجام اين روش ذكر شده‌اند.