مقایسه بیان ژن های ساختمانی نیتروژناز و فعالیت آنزیم های مرتبط با عملکرد آن در گرهک های نخود تلقیح شده با دو گونه مزوریزوبیوم

روابط همزیستی بین نخود و جنس مزوریزوبیوم از لحاظ کارآیی تثبیت همزیستی نیتروژن و نیز پتانسیل تولید محصول حائز اهمیت است. شناسایی مکانیسم های مولکولی و فیزیولوژیکی مسئول ایجاد اختلاف در عملکرد همزیستی در جمعیت های همزیست لگوم-ریزوبیوم می تواند برای بالا بردن پتانسیل تولید محصول از طریق روش های مهندسی ژنتیک و اصلاح نباتات استفاده شود. در این مطالعه، کارآیی همزیستی نخود با دو گونه مزوریزوبیوم ( Mesrhizobium ciceri CP-31 و M. mediterraneum SWRI9) بر اساس شاخص های رشد مقایسه شدند. نتایج نشان داد که کارآیی همزیستی در جمعیت نخود- M. mediterraneum SWRI9 نسبت به جمعیت همزیستی نخود-M. ciceri CP-31 با توجه به بیش تر بودن وزن خشک ساقه، ریشه، گرهک و تعداد گرهک به میزان قابل ملاحظه ای بالاتر بود. سطح بالاتر عملکرد همزیستی در جمعیت نخود-M. mediterraneum SWRI9 توسط سطح بیان بالاتر ژن nifK در این جمعیت تایید شد. به علاوه تفاوت قابل توجهی در فعالیت آنزیم های مرتبط با متابولیسم کربن و نیتروژن در گرهک های هر دو جمعیت مورد بررسی مشاهده شد. فعالیت آنزیم های ساکارز سنتاز، UDP-گلوکز پیروفسفریلاز، مالات دهیدروژناز، فسفوانول پیروات کربوکسیلاز و NAD-مالیک آنزیم و هم چنین آنزیم های کلیدی مسیر اکسیداتیو پنتوز فسفات (گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز و 6-فسفوگلوکونات دهیدروژناز) در همزیستی نخود- M. mediterraneum SWRI9 به طور معنی داری بالاتر بود. فعالیت بالاتر برای آنزیم های مسئول تثبیت آمونیوم و سنتز آمینواسیدها (گلوتامات سنتاز، گلوتامین سنتتاز، آمینواسید ترانسفراز و NAD/NADH-گلوتامات دهیدروژناز) نیز در همزیستی نخود- M. mediterraneum SWRI9 مشاهده شد. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان می دهد که کارآیی بالاتر همزیستی نخود- M. mediterraneum SWRI9 با سطح بیان ژن nifK و فعالیت آنزیم های کلیدی متابولیسم کربن و نیتروژن در گرهک ها مرتبط می باشد.