پیش‌بینی خصوصیات عملکردی شش جدایه ایرانی ‌ از گروه Pseudomonas putida با استفاده از درخت فیلوژنی

کد مقاله : 1718-23IPPC
نویسندگان
شیراز-سجادیه فرهنگ شهر-کوچه روزبه-ساختمان پزشکان-واحد 602
چکیده
جنس سودوموناس بیشترین تعداد گونه باکتری را در خود جای داده است. این جنس توسط محققین مختلف به گروه‌های مختلف طبقه‌بندی شده است. امروزه گونه‌های این جنس بر اساس درخت فیلوژنی به 2 دسته، 10 گروه و 9 زیر گروه تقسیم شده‌ است. یکی از گروه‌های مهم این جنس گروه Pseudomonas putida می‌باشد. تا کنون 17 گونه در این گروه معرفی شده است. جدایه‌های این گروه توانایی‌های مختلف داشته، برخی از آن‌ها باکتری‌های زیست پالاینده می‌باشند، برخی باکتری‌های مفید گیاهی (شامل باکتری‌های محرک رشد گیاهی و آنتاگونیست) و برخی باکتری‌های کلینیکی می‌باشند. در این تحقیق خصوصیات عملکردی 12 جدایه ایرانی متعلق به گروه P. putida تهیه شده از کلکسیون باکتری گروه گیاه‌پزشکی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان بر اساس درخت فیلوژنی بررسی گردید. برای این منظور ابتدا درخت فیلوژنی با استفاده از اتصال 3 ژن حفاظت شده rpoD، gyrB و rrS با استفاده از الگوریتم حداکثر تشابه رسم گردید. علاوه بر 12 جدایه ایرانی، 46 جدایه شامل 17 تایپ استرین و 29 جدایه شناخته شده این گروه مورد استفاده قرار گرفت. جدایه‌های فوق 11 خوشه را در درخت فیلوژنی تشکیل دلدند و توانایی 46 جدایه (17 تایپ استرین و 29 جدایه شناخته شده) با استفاده از منابع علمی تعیین گردید. بررسی همزمان خوشه‌های ایجاد شده و خصوصیات عملکردی جدایه‌ها نشان داد که جدایه‌های قرار گرفته در خوشه‌های 1 و 11 جدایه‌های زیست پالاینده می‌باشند و جدایه‌های موجود در خوشه‌های 3، 6 و 10 آنتاگونیست هستند. خوشه‌های 5 و 8 هم دارای جدایه‌های کلینیکی و هم جدایه‌های زیست پالاینده می‌باشند و خوشه‌های 7 و 9 دارای جدایه‌های مفید گیاهی و زیست پالاینده هستند. قرارگیری جدایه‌ها با خصوصیات عمدتا مشابه در یک خوشه نشان داد که می‌توان با توجه به خاستگاه جدایه و استفاده از درخت فیلوژنی ویژگی‌های یک جدایه‌ را پیش‌بینی کرد. جدایه‌های ایرانی بررسی شده در این تحقیق در 4 خوشه 3، 6، 10 و 11 قرار گرفتند. توانایی آنتاگونیستی 6 جدایه از این 12 جدایه قبلا مشخص شده بود و این 6 جدایه در خوشه‌های 3، 6 و 10 با خصوصیات آنتاگونیستی قرار گرفتند. شش جدایه دارای خصوصیات نامشخص می‌باشند. این جدایه‌ها در خوشه 10 و 11 قرار گرفتند. با توجه به خاستگاه این جدایه‌ها و ویژگی‌های سایر اعضای این خوشه‌ها پیش‌بینی می-شود این جدایه‌ها، باکتری‌های محرک رشد گیاهی بوده و ممکن است دارای ویژگی‌های زیست پالایندگی نیز ‌باشند.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Anticipation of characteristics of six Iranian Pseudomonas putida group isolates by using phylogeny tree
Authors
Vahid Keshavarz Tohid
Abstract
Pseudomonas genus has the largest number of species among bacterial genera. Scientists have divided Pseudomonas genus to different groups. Today, this genus has been divided to two linages, 10 groups and 9 subgroups. One of the most important groups of this genus is P. putida group. So far, 17 species have been described in this group. The isolates of this group have different potentials, some of them are bioremediation, some of them are plant beneficial bacteria (included plant growth promoting bacteria (PGPB) and antagonist) and some of them are clinical. In this research, the abilities of 12 Iranian isolates belong to P. putida group were investigated by using phylogeny tree. This isolates were obtained from collection of plant protection group of Khuzestan Agriculture Sciences and Natural Resources University. First, the phylogeny tree was drown by concatenating of 3 housekeeping genes rpoD, gyrB and rrS. A total of 58 isolates including,12 Iranian isolates, 17 type strains and 29 proposed isolates were used for constructing phylogeny tree. Phylogeny tree showed 11 clusters. Traits of 46 isolates (17 type strains and 29 proposed isolates) were obtained from the corresponding literatures. Investigation of phylogeny tree and functional attributes showed that isolates in clusters 1, 4 and 11 had bioremediation characteristics. Isolates in clusters 3, 6 and 10 were antagonist. Isolates in clusters 2, 7 and 9 clusters were included bioremediation and plant beneficial bacteria. Isolates in clusters 5 and 8 had clinical and bioremediation features. Clustering of isolates with similar characteristics in a cluster showed that regarding the source of isolates and phylogeny tree the ability of isolates are predictable. Iranian isolates placed in 4 clusters, 3, 9, 10, 11. The antagonistic trait of six isolates had been shown and they were in clusters 3, 9 and 10. The six more isolates were not antagonist and the feature of these isolates was not clear. These isolates placed in clusters 9 and 11. Regarding the source of these isolates and characteristics of other isolates of these clusters, plant growth promoting traits is predictable for these isolates. This isolates may have bioremediation aspects too.
Keywords
Key words: bioremediation, antagonist, cluster, Bacteria