تعیین ویژگی های فنوتیپی و ژنتیکی باکتری‌های عامل خوشه صمغی گندم و جو در مناطق مختلف کشور

بیماری خوشه صمغی غلات در ایران تا سال 1389 فقط از گندم گزارش و عامل آن دو گونه rathayibacter tritici و r. iranicus تشخیص داده شده بود (بابایی زاد، و. و رحیمیان، ح. 1381؛ رحیمیان، ح.، 1372). در سال های 89- 1388جدایه هایی از باکتری عامل بیماری برای اولین بار از جو (hordeum vulgare) جداسازی و به عنوان گونه ای از جنس rathayibacter شناسایی گردید (سلطانی، م.، فولادوند، ع.، رحیمیان، ح. و بابایی زاد، و. 1389). در بررسی حاضر جدایه هایی از باکتری های عامل خوشه صمغی گندم و جو از مناطق مختلف کشور جمع آوری شده و ویژگی های فنوتیپی و نیز برخی از خصوصیات ژنوتیپی آنها تعیین شد. جدایه ها گرم مثبت، هوازی اجباری، کاتالاز مثبت، اکسیداز و آرجی- نین دهیدرولاز منفی بوده و تولید اندول و استویین نکردند. هیچ یک قادر به هیدرولیز ژلاتین، نشاسته و کازیین نبودند ولی اسکولین و تویین 80 را هیدرولیز کردند. نتایج آزمون های لهانیدن برش های سیب زمینی، احیای نیترات، تولید لسیتیناز، فسفاتاز، اوره آز، تایروزیناز، کتولاکتوز و نیز واکنش متیل رد آنها منفی بود. جدایه ها قادر به استفاده از زایلوز، آرابینوز، مانیتول، اینولین، سیترات، فومارات، استات و پکتات بوده ولی از مالونات، پیروات، سیتراکونات و نیکوتینات استفاده نکردند. از گلوکز، گالاکتوز، فروکتوز و مانوز اسید تولید کرده ولی توانایی تولید اسید از رامنوز، رافینوز و سالیسین را نداشتند. جدایه‌های جو بر خلاف جدایه‌های گندم از ال- تارتارات و سوکسینات استفاده نکرده اما آمیگدالین را مصرف نمودند. جدایه‌های عامل خوشه صمغی گندم بر اساس ویژگی های فنوتیپی به عنوان، گونه‌های tritici rathayibacter و r. iranicus شناسایی شدند (zgurskaya, h. i., evtushenko, l. i., akimov, v. n. & kalakoutskii, l. v. 1993.) .جدایه‌های جو و r. iranicus برخلاف tritici r. روی محیط cns رشد نکرده و قادر به استفاده از سباسینات نبودند. مقایسه نقوش پروتیینی جدایه‌ها با جدایه‌های استاندارد گونه های (rathayibacter toxicus icmp 9525,international collection of microorganisms from plants, aackland, new zeeland, و r. iranicus ibsbf 636, r rathayi ibsbf 635, r. tritici ibsbf632 biological institute culture collection phytopathogenic bacteria, compinas, brasil,) ، منجر به تفکیک آنها به سه گروه شد. تعدادی از جدایه‌های گندم با جدایه استاندارد tritici r. در یک گروه و بقیه آنها به همراه جدایه استاندارد r. iranicus در گروه دیگر قرار گرفتند. جدایه‌های جو گروه مستقلی را تشکیل دادند و با هیچ کدام از جدایه‌های استاندارد هم گروه نشدند. برای تعیین ارتباط نسبی ژنومی جدایه‌ها از روش box-pcr (versalovich, j., schneider m. de bruijn f.j and lupski, j. r. 1994.) و با استفاده از آغازگر boxa1r (ساخته شده توسط شرکت سیناژن) پیروی گردید. شرایط زمانی و دمایی شامل مرحله واسرشت‌سازی اولیه در دمای ?c 95 به مدت 4 دقیقه، 34 مرحله شامل واسرشت‌سازی در ? c 94 به مدت 1 دقیقه، اتصال آغازکر به dna ژنومی در ?c 50 به مدت 1 دقیقه، تکثیر dna در ?c 72 به مدت 1 دقیقه و یک مرحله بسط نهایی نیز در ?c 72 به مدت 10 دقیقه اعمال شد. آنالیز نقوش الکتروفورزی محصول pcr ، بر اساس وجود یا عدم وجود قطعات همسان در جدایه‌ها و تعیین ضریب تشابه ژاکارد (jaccard coefficient) انجام شد. دندوگرام با استفاده از میانگین‌های بی وزن (unweighted pair group method with arithmetic averages, upgma) و با نرم افزار ntsys-pc نسخه 02/2 محاسبه و ترسیم گردید. بر اساس نقوش قطعات dna جدایه ها در سطوح تشابه 48، 57، 71 و 89 درصد به ترتیب در دو، سه، شش و سیزده گروه قرار گرفتند. جدایه‌های گندم و جو با جدایه استاندارد r. toxicus کمترین شباهت را داشته و در سطح تشابه 21 درصد از آن جدا شدند. جدایه‌های جو با جدایه‌های استاندارد r. iranicus ، r. rathayi و r. tritici به ترتیب در سطوح 75، 56 و 50 درصد شباهت داشتند. یکی از جدایه‌ها که در آزمون‌های فنوتیپی با گونه r. tritici مطابق بود با این جدایه در سطح 48 درصد شباهت داشت در حالی‌که به جدایه r. rathayi در سطح 55 درصد شبیه بود. جدایه دیگری که بر مبنای آزمون‌های فنوتیپی به عنوان r. iranicus شناسایی شده بود با این گونه در سطح 66 درصد شباهت داشت ولی به r. rathayi در سطح 71 درصد شبیه بود. هرچند تفاوت قابل ملاحظه ای در ویژگی های فنوتیپی جدایه های هر گونه دیده نشد، اما از نظر ژنتیکی تفاوت هایی در بین آنها مشهود بود. با توجه به ویژگی های یاد شده، احتمال می رود جدایه های جو متعلق به گونه توصیف نشده ای از rathayibacter باشد که تعیین موقعیت دقیق تاکسونومیکی آن ها مستلزم انجام آزمون های وسیع تر ژنوتیپی است.