ارزیابی ژن nifH در باکتری مزوریزوبیوم سیسری سویه بومی ایران
محورهای موضوعی : میکروب شناسی مولکولی
الهام معظمیان
1
,
محمد کارگر
2
,
احمد اصغرزاده
3
,
سید مهدی حسینی مزینانی
4
1 - گروه میکروبیولوژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات فارس
2 - گروه میکروبیولوژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد جهرم
3 - موسسه تحقیقات آب خاک
4 - پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری
کلید واژه: باکتری مزوریزوبیوم سیسری, اپرون nifHDK, تثبیت ازت, گیاه نخود,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: نخود سومین لگوم دانه ای جهان و اولین لگوم دانه ای ایران است. بررسی اثر متقابل مزوریزوبیوم سیسری همزیست با این گیاه در تثبیت ازت مولکولی اهمیت زیادی دارد. تثبیت نیتروژن اتمسفری مستلزم وجود سیستم آنزیمی نیتروژناز است که توسط سه ژن nifH، nifD و nifK کد می شود. هدف از این پژوهش تعیین توالی ژن nifH، کد کننده زیر واحد گامای آنزیم نیتروژناز مقایسه آن با ژن های مشابه در سایر ریزوبیوم ها می باشد. مواد و روش ها: پس از جداسازی سویه های بومی مزوریزوبیوم و کشت آنها، استخراج DNA برای تهیه DNA الگو انجام شد. سپس پرایمرهای مناسب و اختصاصی برای ژن nifH طراحی و پس از بهینه سازی شرایط آزمایش PCR به منظور تکثیر قطعه ژن nifH، توالی ژنی آن مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: باکتری مزوریزوبیوم سیسری در محیط کشت YMA کلنی‌های صورتی تا سفید با حاشیه صاف ایجاد نمود. با استفاده از دو جفت پرایمر nifH1/nifH2 توالی حدود 770 و nifH4/nifD1 توالی 1800 جفت بازی از این ژن تکثیر و تعیین توالی انجام گردید. نتیجه گیری: مقایسه توالی ژن nifH باکتری مزوزیزوبیوم سیسری با ژن مشابه در باکتری مزوزیزوبیوم لوتی با استفاده از پایگاه اطلاعاتی NCBI، شباهت 90% را نشان داد . این ژن در باکتری مزوزیزوبیوم سیسری تشابه زیادی با سایر ژن های nifH گزارش شده مربوط به سایر گونه های ریزوبیوم دارد.
Background and objectives: Cicer arietinum is the world`s third ranking and Iran`s first ranking legume in terms of amount of production. Mesorhizobium ciceri is the most important bacteria that has symbiosis with this plant and fixes nitrogen for this legume. The symbiotic Rhizobium of this plant are quite effective in fixing nitrogen molecule. Therefore the study of this phenomenon is great important. Atmospheric nitrogen fixation requires nitrogenase enzyme. nifH, nifD and nifK genes encode three polypeptides of the nitrogenase complex. Material and methods: After isolation of bacteria and culture, total DNA was isolated by using a standard protocol and it was used as template. The nifH gene was amplified from genomic DNA by PCR method with appropriate primers. Results: Using two sets of primers nifH1/nifH2 and nifH4/nifD1, amplified products of the expected size were obtained on DNA extracted from M. ciceri. The amplified products obtained with the nifH gene was purified and sequenced. The nucleotide sequences of nifH gene of M.ciceri was performed. Conclusion: It shown 90% homology with the nifH gene in M.loti. This gene has also shown high homology with nifH gene in other Rhizobium species.