بررسی تاثیر پنبه حاوی ژن Chi بر روی جمعیت باکتریایی خاک

جمعیت‌های میکروبی عنصری کلیدی در کیفیت و حاصلخیزی خاک هستند. هدف این پژوهش مطالعه تاثیر پنبه تراریخته رقم کوکر حاوی ژن chi لوبیا بر جمعیت‌های باکتریایی خاک بود. لاین r8 به عنوان گیاه تراریخته حامل ژن chi حاصل از چهار بار تلاقی درون جمعیتی و لاین 1011 به عنوان شاهد غیر تراریخته (تیپ وحشی) تهیه شد و در گلخانه گیاهان تراریخته (سطح ایمنی 2) واقع در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (abrii) کشت شد. نمونه‌ برداری از خاک ناحیه ریزوسفر و بالک گیاهان 30، 60 و 90 روزه انجام شد. تعیین جمعیت باکتری کل و اکتینومیستها با استفاده از محیط tsa، آب آگار و isp2 انجام شد. ماده وراثتی (دی ان ای) از یک گرم خاک و با استفاده از ultra clean soil dna kit استخراج شد. سپس pcr-dgge (denaturing gradient gel electrophoresis) برای نشان دادن تنوع باکتریایی در نمونه‌های خاک انجام شد. تعداد کل باکتری‌های قابل کشت در نمونه‌های خاک 106 و 107 واحد تشکیل دهنده کلنی (cfu) در هر گرم خاک خشک به ترتیب برای خاک بالک و رایزوسفر بود. تعداد باکتری کل و اکتینومیستهای خاک رایزوسفر گیاهان 30 و 60 روزه تراریخته بیشتر از شاهد غیر تراریخته بود. اگرچه در پایان دوره رشد (90 روز پس از کشت بذر) جمعیت باکتریایی ‌گیاه تراریخته و غیر تراریخته برابر بود. بررسی مولکولی بر اساس pcr -dgge نیز الگوی مشابهی را برای جمعیت کل باکتریایی و اکتینومیستی مشخص کرد. نتایج ارائه شده در این پژوهش تفاوت معنی داری را بین تعداد باکتری کل و اکتینومیستی موجود در خاک رایزوسفری و بالک پنبه تراریخته و غیر تراریخته در پایان دوره رشد گیاه (90 روز) نشان نداد. علاوه بر این به نظر می‌رسد دوره رشد گیاه تاثیر قابل توجه‌ای بر جمعیت میکروبی دارد.

Effect of chi cotton on soil bacterial communities

Microbial communities are a key element of soil quality and fertility. This research aims to survey the effect of genetically modified cotton cultivar Coker, harbors an endochitinase gene (chi) from Phaseolus vulgaris (bean) on soil bacterial communities. The transgenic chiresistant cotton (GM), line R8 was selfed for four generations and the corresponding original plant line 1011, wildtype (WT) were provided and planted in the transgenic greenhouse (Biosafety Level 2) at Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII). Samples of soil were collected from rhizosphere and bulk area of 30, 60 and 90 days old plants. Enumeration of total bacteria and Actinomycetes were carried out using TSA, Water Agar and ISP2 media. Soil DNA was extracted from 1g samples by using an Ultra Clean soil DNA kit. PCR -DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) was performed to show diversity in different groups of bacteria. Total numbers of bacteria in soil samples was approximately 106 and 107 CFU/g of dried soil of rhizosphere and bulk soil respectively. Average number of total soil bacteria and Actinomycetes were higher in rhizosphere area of 30 and 60 days old GM plants compared to the control. Although, at the end of growth period (90 days) GM (transgenic) and nonGM plants were approximately equal in number of bacteria around their roots. Molecular analysis based on PCR-DGGE revealed similar microbial dynamics for both Actinomycetes and total batera. The data presented here showed no consistent statistically significant differences in the numbers of total bacteria and Actinomycetes between rhizosphere and bulk soil of chi and nonchi cotton at the end of the experiment. Furthermore, it seems that the growth stage of plant exerts a noticeable effect on the microbial community.