مقایسه تنوع جمعیت باکتری های همراه بلوط ایرانی در دو روش شناسایی مبتنی بر کشت و مستقل از کشت (متاژنومیکس)

در طی یک دهه گذشته حدود 30-20 درصد جنگلهای زاگرس با معضلی به نام زوال بلوط مواجه شده اند. تحقیق حاضر با هدف بررسی تنوع باکتریایی مناطق جنگلی سالم و زوال یافته از طریق مقایسه نتایج دو روش مبتنی بر کشت و مستقل از کشت طراحی و انجام شد.

از بافت های مختلف درختان بلوط و خاک اطراف آنها در جنگل های مناطق مختلف استان ایلام نمونه برداری انجام شد. در روش مبتنی بر کشت با استفاده از روش های میکروبیولوژی و مولکولی، باکتری های موجود در نمونه ها جداسازی و شناسایی تا سطح جنس و گونه شناسایی شدند. به منظور مطالعه متاژنومیکس در روش مستقل از کشت، DNA میکروبی به طور مستقیم از نمونه ها استخراج و با آماده سازی کتابخانه متاژنومی با استفاده از آغازگرهای عمومی و نشانگر، تنوع باکتریایی با استفاده از پلتفرم Miseq کمپانی Illumina مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه نتایج دو روش مورد مقایسه قرار گرفت.

بر اساس روش مبتنی بر کشت، تنها 3 فیلوم شناسایی شد، در صورتیکه در روش متاژنومیکسی، تعداد 9416 OTU بدست آمد که به 12 فیلوم تقسیم بندی شدند. در هر دو روش 3 خانواده Bacillaceae، Enterobacteriacea و Xanthomonadaceae به عنوان خانواده های غالب مشاهده شدند. تنوع گونه ایی در یک نمونه (تنوع آلفا) در نمونه رایزوسفر و در مناطق ایوان و گله جار نسبت به سایر نمونه ها بیشتر بود که در روش مبتنی بر کشت نیز این دو منطقه از تنوع گونه ای بیشتر برخوردار بودند. تنوع گونه ایی در بین نمونه ها (تنوع بتا) در مناطق ایوان، گله جار، چوار، تنگ دالاب و ارغوان از نظر ترکیب گونه ای مشابه بودند. اما جامعه باکتریایی ساقه و برگ نسبت به سایر نمونه ها شباهت بیشتری داشتند و بالک و رایزوسفر هم از نظر ترکیب گونه ای شباهت بیشتری با یکدیگر داشتند.

در روش متاژنومیکس جنس های با تنوع خیلی کم هم شناسایی می شود در صورتیکه در روش مبتنی بر کشت احتمال این موضوع ضعیف است. ضمنا در روش مستقل از کشت می توان تنوع آلفا و بتا را به شکل جامع تری بررسی کرد. در روش مبتنی بر کشت می توان جمعیت باکتریایی را تا سطح گونه شناسایی کرد در صورتیکه در روش مستقل از کشت معمولا تا سطح جنس شناسایی می شود. لذا پیشنهاد می شود در مطالعات بررسی جوامع میکروبی ترکیب دو روش مبتنی و مستقل از کشت همزمان استفاده شود.