جداسازي و شناسايي مولكولي گونه هاي باسيلوس اندوفيت ريشه درختان كچف در استان هاي مازندران و سمنان

مقدمه و هدف: گونه هاي باسيلوس (Bacillus spp.) اندوفيت به دليل ويژگي هاي سودمند زيستي بيشتر از ديگر جنس هاي باكتريايي در تحقيقات با هدف كنترل زيستي مورد استفاده قرار مي گيرند. از آنجايي كه حفظ تنوع زيستي و پايداري جنگل هيركاني از اهميت ويژه اي در مديريت اين بوم سامانه حياتي برخوردار است شناسايي و مطالعه باكتري هاي مفيد و حفاظت كننده از گياهان مي تواند در برنامه هاي محافظت از گونه هاي گياهي ارزشمند موجود در آن نقش بسزايي ايفا نمايد. اين تحقيق با هدف شناسايي جدايه هاي باسيلوس اندوفيت ريشه درختان كچف (Carpinus orientalis Mill.) و تعيين ويژگي هاي بيوشيميايي و فيزيولوژيكي آنها در شرايط آزمايشگاهي انجام گرفت. مواد و روش ها: براي جداسازي اندوفيت هاي باكتريايي، نمونه برداري تصادفي از ريشه درختان كچف ارتفاعات بالابند نوار مرزي استان هاي مازندران و سمنان (كوه هاي نواحي جنوبي مازندران و نوار باريك شمال سمنان) در بهار 1397 انجام شد. سوسپانسيون ريشه هاي ضدعفوني و سپس خرد شده در آب مقطر در محيط كشت Tryptic soy agar كشت شد. نقوش پروتئين هاي كل سلولي با الكتروفورز در ژل پلي اكريل آميد (Sodium dodecyl sulfate-Polyacrylamide gel electrophoresis)، تعيين ويژگي هاي فنوتيپي جدايه ها و استفاده از نشانگرهاي مولكولي IS50 و BOX و REP به‌منظور گروه بندي جدايه ها و وجود تنوع در آنها مورد بررسي قرار گرفت. يك نماينده از جدايه هاي هر گروه انتخاب شده و براي شناسايي مولكولي با بكارگيري آغازگرهاي عمومي f27 و r1492 قطعه 1500 جفت باز ناحيه S rDNA16 با PCR تكثير شد. پس از خالص سازي قطعه تكثير شده براي تعيين ترادف به شركت Microsynth سوئيس ارسال شد. ترادف هاي بدست آمده با ترادف هاي موجود در بانك ژن NCBI به روش BLASTn مقايسه شد. توانايي جدايه ها در توليد سيانيد هيدروژن، هورمون IAA، پروتئاز و بيوفيلم نيز ارزيابي شد. يافته ها: سي جدايه باسيلوس از ريشه هاي درختان مناطق مختلف در محيط كشت باكتريايي جدا و خالص شدند. بر اساس ويژگي هاي بيوشيميايي و مولكولي، جدايه هاي باسيلوس حداقل در چهار گروه متفاوت قرار گرفتند. مقايسه ترادف ناحيه تكثير شده از S rDNA16 با ترادف هاي موجود در ژن بانك NCBI و ترسيم درخت فيلوژنتيكي با الگوريتم Maximum-Likelihood نشان دهنده وجود گونه هاي Bacillus thuringiensis،B. cereus، B. subtilis و B. velezensis در نمونه ها بود. گونه ي B. thuringiensis به‌عنوان گونه غالب و B. subtilis به‌عنوان گونه ي پرجمعيت شناسايي گرديد. هورمون IAA توليدي جدايه ها بين 5 تا 85 ميلي‌گرم در ليتر متغير بود كه بيشترين مقدار آن مربوط به جدايه هاي گروه B. thuringiensis و كمترين مقدار آن مربوط به جدايه هاي گروه B. velezensis بود. اكثر جدايه ها توانايي توليد آنزيم هاي ليپاز، ژلاتيناز، لسيتيناز، پروتئاز و آميلاز را داشتند. جدايه هاي B. cereus و B. thuringiensis به مقدار قابل توجهي پروتئاز توليد كردند. بيشترين مقدار بيوفيلم توسط جدايه هاي گروه B. velezensis توليد شد. نتيجه گيري: توانايي بالقوه و وجود تنوع در ويژگي هاي سودمند فيزيولوژيكي و بيوشيميايي جدايه هاي باسيلوس اندوفيت ريشه كچف نشان داد كه آنها  مي توانند به‌عنوان منابع مناس افزاينده رشد گياهان و كنترل زيستي مورد توجه قرار گيرند. اين ويژگي ها در گونه هاي B. thuringiensis و B. cereus قابل ملاحظه بود. پژوهش حاضر اولين بررسي در زمينه شناسايي و تعيين ويژگي هاي بيوشيميايي و سودمند زيستي جدايه هاي باسيلوس اندوفيت ريشه كچف در ايران مي باشد.