شناسایی و مقایسه فاکتورهای فنوتیپی و ژنوتیپی در باکتری های مولد هسته یخ جداشده از درختان میوه هسته دار در استان خراسان رضوی
چکیده
باکتری های اپی فیت مولد هسته یخ، یکی از عوامل ایجاد کننده سرمازدگی و شانکر در درختان میوه هسته دار می باشند. به منظور شناسایی این باکتری ها، در بهار سال 1392، 248 نمونه از سرشاخه درختان میوه هسته دار آلبالو، گیلاس، زردآلو، آلو، هلو، شلیل، بادام و گوجه سبز موجود در مناطق عمده زیر کشت این درختان در استان خراسان رضوی، جمع آوری گردید. از هر منطقه 2 باغ (دارای مدیریت و فاقد مدیریت) و از هر باغ 4 درخت (دارای علایم شانکر و فاقد علایم) بصورت کاملاً تصادفی انتخاب شدند. تخمین جمعیت باکتری ها در مناطق و میزبان های مختلف صورت گرفت. از میان 820 جدایه بررسی شده، 110 جدایه مولد هسته یخ بودند. این باکتری ها با استفاده از آزمون های فنوتیپی و بیوشیمیایی تفکیک گردیدند. بر اساس داده های بدست آمده، به ترتیب 56، 27، 8، 6 و 3 درصد از جدایه ها به عنوان pseudomonas syringae، p. fluorescens، p. viridiflava، pantoea agglomerans و xanthomonas sp. شناسایی شدند. تشکیل یخ و خسارت سرمازدگی در گیاهان، معمولاً ارتباط مستقیمی با لگاریتم تعداد هسته های یخ باکتریایی در زمان یخ زدگی روی گیاهان دارند. نتایج ما ارتباط مثبت میان علایم شانکر و جمعیت باکتری های مولد هسته یخ را نشان داد. بنابراین تخمین جمعیت این میکروارگانیسم ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. شناسایی فاکتور هایی که این باکتری های اپی فیت را قادر می سازند تا بطور موفقیت آمیزی سطح برگ را کلنیزه نمایند، منجر به اجرای روش های بهتر برای کنترل بیماری های گیاهی یا خسارت سرمازدگی می شوند. بر اساس نتایج ما، میزان تحرک swarming در جدایه هایی که قدرت هسته یخ بالایی داشتند، بطور معنی داری بیشتر از جدایه هایی بود که به عنوان هسته یخ ضعیف، شناسایی شدند. اختلاف معنی داری در رابطه با حساسیت به پراکسید هیدروژن و تولید پایووردین در میان جدایه های قوی و ضعیف هسته یخ، مشاهده نشد. روش box-pcr جهت بررسی ارتباط جدایه های مولد هسته یخ p. syringae که فراوانی بالایی در میان باکتری های هسته یخ شناسایی شده از درختان میوه هسته دار در استان خراسان رضوی داشتند، استفاده شد. الگو های ژنوتیپی بدست آمده، تنوع بالای ژنتیکی را در میان جدایه های p. syringae، نشان دادند. اگرچه این روش توانست جدایه ها را بر اساس قدرت هسته یخ تفکیک کند اما ارتباطی میان درخت فیلوژنتیکی با منطقه و میزبان مشاهده نشد. میزان تولید هوموسرین لاکتون در 6 جدایه از p. syringae های مربوط به گروه های مختلف هسته یخ، جداسازی و با استفاده از بیوسنسور chromobacter violaceum cv026، روی صفحه کروماتوگرافی (thin-layer chromatography) ردیابی گردیدند. هیچ ارتباطی بین فعالیت هسته یخ و مقدار تولید هموسرین لاکتون مشاهده نشد. این تحقیق نشان داد، اکثر باکتری های مولد هسته یخ در استان خراسان رضوی گونه p. syringae می باشند. ما همچنین مشخص کردیم که بررسی تنوع ژنوتیپی به روش box-pcr، توانست جدایه های p. syringae را بر اساس قدرت هسته یخ تفکیک نماید.