امروز جمعه 23 آذر 1397

مطالعه اثر مراحل نموی در شکل دهی جمعیت های میکروبی در ریشه‌گاه گندم

Effect of developmental stages on microbial community during in wheat rhizosphere

MGJ-17-D-00177

ژنتیک ریزسازواره

پژوهشی کامل

Fa

 

 

همه گیاهان در انواع بافت‌هایشان تعداد زیادی ریزسازواره دارند که برروی بسیاری از اعمال میزبان خود موثر هستند. عمده‌ترین بخش حضور ریزسازواره‌ها منطقه ریشه‌گاه است که در مجاورت ریشه گیاهان قرار دارد. سازواره‌های همراه ریشه نقش مهمی در ارتقا رشد و سلامت میزبان دارند. شناسایی ترکیب جمعیتی این ژنوم مکمل، در علوم کشاورزی بسیار مهم است، چرا که می‌تواند وابستگی کشت و زرع را به استفاده از کود‌های شیمیایی مضرکم‌ترکند. براساس روش‌های مرسوم آزمایشگاهی شناسایی بخش عمده‌ای از این جمعیت همچنان ناشناخته باقی‌مانده است زیرا کمتر از یک درصد جمعیت‌های باکتریایی محیط‌های خشکی امکان ایزوله‌شدن در محیط‌های کشت خالص را دارند. روش‌های توالی‌یابی نسل جدید امکان شناسایی جمعیت‌های میکروبی موجود در اکوسیستم‌های مختلف را به‌صورت مستقل از کشت و از طریق تکنیکی با نام متاژنومیکس فراهم می-کنند. در این مقاله شناسایی باکتری‌ها منطقه ریشه‌گاه گندم در دو نقطه زمانی مرتبط با مراحل رشد رویشی و زایشی، در کشت دیم بدون تناوب، براساس توالی‌یابی ژن16SrRNA انجام گرفت. براساس نتایج به‌دست آمده، شاخه‌های باکتریایی پروتئوباکتری‌ها، باکترویدت‌ها، اکتینوباکتری‌ها، سیانوباکتری‌ها و جنس‌های خاصی در این شاخه‌ها الگوی توزیع متفاوتی را در این دو مرحله نشان دادند. نتایج نشان داد که گیاه می‌تواند مجموعه خاصی از باکتری‌ها را متناسب با مرحله نموی خود برای انجام اعمال خاص مطلوب در آن مرحله، برگزیند که نقش مهمی در حفظ سلامت آن‌ها دارد. ازآنجایی‌که، شناخت ساختار جمعیتی باکتری‌های همراه ریشه، پیش‌نیاز اصلی برای تعیین نقش تک-تک افراد جمعیت است، متاژنومیکس می‌تواند پاسخ‌های مهمی را در ارتباط با این بخش بزرگ غیرقابل‌کشت فراهم کند.

Plants have many microorganisms in their different tissues which have effects on the plant as a host in many ways. Rhizosphere that exist around the root is the most significant of era for microorganisms. Root associated bacteria are critical for plant growth and health. Understanding the combination and role of root microbiota is crucial toward agricultural practices that are less dependent on chemical fertilization, which has known negative effects on the environment and human health. It has been estimated based on common approach that less than 1% of the total microbial population in dry lands have been successfully isolated in pure culture. Next generation techniques provide the possibilities of these communities through culture independent methods by metagenomics. In this study the wheat rhizosphere bacteria in dry farming without rotation cultivation during vegetative and flowering stages were identified based on 16srRNA sequencing. Results showed different distributions of Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, Cyanobacteria and also specific genera. Based on these results, plant choose specific collection of bacteria according to developmental stage that are suitable for plant health. Since the identification of bacteria communities are main prerequisites for detection of individual functions, metagenomics can provide important answers about these huge unculturable portion.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

ندا ملکی تبریزی
n malekitabrizi

n.malekitabrizi[AT]gmail.com نویسنده مسئول

علی اکبر شاه نجات بوشهری
aa shahboshehri

نویسنده مسئول

قاسم حسینی سالکده
gh hosseini

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده