Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Bahar,Majid Talebi
مسعود بهار (استاد راهنما) مجید طالبی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Alavian
احسان علویان مهریان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Molecular Classification of Grain Legumes Root Nodulating Rhizobia and Detection of Rhizopine producing strains in Western part of Iran
ulse legumes including bean, cicer and lentil together with sainfoin as a pature plant are commonly grown in large scale in western and central parts of Iran (Kermanshah, Lorestan, Isfahan and Chahar Mahal and Bakhtiari) as human food or livestock feed. Like other legumes, bean, cicer, lentil and sainfoin have the unique ability to form a symbiotic relationship with rhizobia which promotes legumes growth through nitrogen fixation . Rhizobia are soil bacteria and able to elicit nodules on the roots of their specific host leguminous plants in which they convert atmospheric nitrogen into forms usable by the host plant. It is believed that there is a considerable genetic diversity among soil populations of rhizobia which is important for selection of efficient inoculants strains. However population genetic structure of rhizobia are different in the distinct geographical areas and it is important to evaluate the abundance and diversity of rhizobia nodulating different hosts in various areas. The aim of this study was the estimation of diversity within bean, cicer, lentil and sainfoin nodule forming rhizobia collected from different soils in western and central part of Iran. These investigations consist of PCR-RFLP and determination of nucleotide sequence of 16S rDNA region in addition to tracking and sequencing of genes that directly effect on symbiosis. The results of molecular analysis of the rhizobial isolates from bea showed that Rhizobium etli bv. phaseoli is the predominant bean- nodulating species in in the province of Kermanshah, Lorestan, Isfahan, Chahar Mahal and Bakhtiari. The investigation of Sinorhizobium fredii and Rhizobium leguminosarum bv. viciae in association with beans revealed the diversity of rhizobia isolated from beans from different sites and illustrated the complexity of the bean nodulating bacteria in various soils of Iran. The results also indicated that lentile is exclusively nodulated by R. leguminosarum bv. viciae and based on molecular analysis, almost all the lentile nodulating strain are similar. The chickpea strains were found to belong to Mesorhizobium cicer , which were phenotypicaly distinct from a few isolates identified as Agrobacrium tumefaciens . The cluster analysis performed based on 16S ribosomal DNA, nifH and recA sequencing results. revealed a high degree of heteogeneity among sainfoin nodulating rhizobia. The majority of these rhizobia were belong to R. leguminosarum bv. viciae, although few strains were identified a R. giardinii . Based on colony morphology, growth rate and PCR-RFLP of 16S ribosomal DNA profiles results the remained sainfoin isolats were found related either to Mesorhizobium sp. or Bradyrhizobium sp. On the basis of
ریزوبیوم‌ها دسته بزرگی از باکتری‌های خاکزی را شامل می‌شوند که به دلیل توانایی در برقراری رابطه همزیستی اختصاصی با گیاهان خانواده لگومینوز و تثبیت بیولوژیکی نیتروژن مولکولی طی این همزیستی حائز اهمیت می‌باشند. برقراری رابطه متقابل بین ریزوبیوم – لگوم متأثر از ژنتیک باکتری، گیاه و فاکتورهای محیطی می‌باشد. بنابراین، تنوع و فراوانی گونه ریزوبیومی همبستگی مستقیم و معنی‌داری با پراکنش گونه گیاهی میزبان از خانواده لگومینوز دارد. کشت و تولید حبوباتی مانند لوبیا، نخود ، عدس وگیاه علوفه‌ای مانند اسپرس در مناطق غربی و مرکزی ایران (استان‌های کرمانشاه، لرستان، اصفهان و چهار محال و بختیاری) اهمیت زیادی دارد. با توجه به نقش غیر قابل انکار گونه‌های ریزوبیومی در تثبیت بیولوژیکی نیتروژن و افزایش عملکرد این گیاهان، شناسایی گونه‌های ریزوبیومی همزیست آن‌ها و نیز تعین ساختار جمعیتی آن‌ها در مناطق مختلف اکولوژیکی برای مدیریت توسعه حبوبات در ایران ضروری است. در این مطالعه بررسی و شناسایی گونه‌های ریزوبیومی همزیست با گیاهان لوبیا، نخود، عدس و اسپرس بر اساس روشهای مورفولوژیکی ومولکولی شاملPCR- RFLP ناحیه عمومی 16S rDNA و تعیین توالی نوکلئوتیدی این قطعه ژنی به همراه ردیابی و توالی‌یابی ژن‌های مـوثر در هـمزیستی ( nodC , nifH ) مـورد بـررسی قـرار گـرفت. نتایج حـاصل از بررسی جـدایه‌های ریزوبیومی از گـیاه لـوبیا نشان داد که اکـثر جـدایه‌هـای هـمزیست با ایـن گـیاه در استان‌هـای کـرمانشاه، لرستان ، اصفهان و چهار‌محال و بختیاری از گونه Rhizobium etli bv. phaseoli می‌باشند، اگرچه حضور گونه‌های Sinorhizobium fredii و Rhizobium leguminosarum bv. viciae در لوبیاهای مورد کشت این مناطق محرز شد. تمامی جدایه‌های گیاه نخود از گونه Mesorhizobium cicer تشخیص داده شدند، ولی جدایه‌هایی از Agrobacrium tumefaciens نیـز در گـره‌های نخود ردیابی شـد. تنها گـونه‌ی ریزوبیـوم هـمزیست با گـیاه عـدس در این تحقیق R. leguminosarum bv. viciae تشخیص داده شـد کـه در بین جـدایه‌ها تـفاوت عـمده‌ای وجـود نـداشت. بـررسی جـدایـه‌های هـمزیست بـا گـیاه اسپرس در این تحـقیق نشان داد کـه ایـن گـیاه مـیزبان طـیف زیـادی از گـونـه‌های ریزوبیومی مـی‌باشد که در بین آنها گـونـه R. leguminosarum bv. viciae فـراوانـی بیشتـری داشت. تعیین R. giardinii به عـنوان گـونه هـمزیست اسپـرس در این تحقیق سابـقه‌ای در مـنابع علمی ندارد و تـوجـه به شنـاسـایی دقیق‌تر آن مورد توجه خواهد بود. با توجـه به خـصوصیات مـورفـولـوژیکی جـدایـه‌هـای ریزوبیومـی هـمزیست با گـیاه اسپـرس، بـه نـظر مـی‌رسد جـدایـه‌های کـند رشـد Mesorhizobium sp. و یا Bradyrhizobium sp. نیز توانایی گره سازی بر روی ریشه‌ی این گیاهان را دارند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی