Vicia grubu baklagillerde rhizobiyal simbiyont seçiciliğinin moleküler yöntemlerle araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Orta Karadeniz Bölgesi'ndeki bazı illerde (Samsun, Ordu, Amasya, Sinop ve Çorum) yetiştirilen bakla (Vicia faba L.), bezelye (Pisum sativum L.) ve mercimek (Lens culinaris Medik.) gibi baklagillerinden ve yabani türler kocafiğ (Vicia narbonensis L.) ve mürdümük'ün (Lathyrus setifolius L.) kök nodüllerinden elde edilen Rhizobium leguminosarum biovar. viciae izolatları kullanılmış ve literatürde rapor edildiği üzere Vicia grubu içinde rhizobia-baklagil seçiciliğinin olup olmadığının bakla bitkisi kullanılarak test edilmesi amaçlanmıştır. Bakla, bezelye, mercimek ve yabani türlere ait toplam 26 adet izolat kendi laboratuvar kültür koleksiyonumuzdan kullanılmıştır.Çalışmada kullanılacak olan izolatlar ilk olarak nodülasyon testlerinin uygulanması için gruplara ayrılmıştır. Gruplara ayırma işlemi RAPD kullanılarak yapılmıştır.Nodülasyon testi için bakla, bezelye, mercimek ve yabani türlerden elde edilen rhizobiyal izolatlar kullanılmış ve azotlu ve azotsuz kontrol çalışmalarının yanı sıra izolatların karışımından oluşan gruplar oluşturulmuştur. Kontrollü ortamda nodülasyon testleri ilk kez bu çalışmada yapılmıştır.Bakla bitkisinin hangi izolatı seçtiğinin belirlenmesinde RAPD işlemi başarısız olmuş, daha sonra ITS-PCR çalışması yapılmıştır. ITS bölgesi izolatların ayrımında büyük kolaylık sağlamıştır. Elde edilen sonuçlardan Vicia grubu içinde genellikle rhizobia-baklagil seçicililiğinin olduğu gösterilmiştir. Rhizobiyal izolatların ayrılmasında ITS dizileme işlemi ilk kez bu çalışmada uygulanmıştır. Vicia grubu içinde rhizobia-baklagil seçicililiğinin nedeninin NodD proteinin bağlandığı promotor bölgesi olan nod kutusu kaynaklı olup olmadığı anlaşılması için tasarlanan özel primerler ile dizileme işlemi yapılmıştır. Elde edilen dizilerin incelenmesi sonucunda, nod kutusu bölgesi farklılıklarının izolat tercihinde doğrudan bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.

Rhizobium leguminosarum biovar. viciae isolates obtained from the root nodules of bean (Vicia faba L.), pea (Pisum sativum L.), lentil (Lens culinaris Medic.), the wild species narbon vetch (Vicia narbonensis L.) and brown vetchling (Lathyrus setifolius L.) grown in some provinces (Samsun, Ordu, Amasya, Sinop and Corum) in the Central Black Sea Region were used to test if there was the selectivity of the rhizobia-legume in Viciae group as reported in the literature in this study. A total of 26 isolates from our laboratory culture collection and belong to bean, pea, lentil and wild species were used.The isolates were first separated into groups for the implementation of nodulation tests using RAPD.For nodulation test, rhizobial isolates obtained from broad bean, pea, lentil and wild species were used and the groups consisting of the mixture of isolates as well as control experiments with and without nitrogene were set out. Nodulation tests in a controlled environment were conducted for the first time in this study. To determine which isolates were choosen by legumes, RAPD was tried first. Whenever it failed, ITS-PCR which has been provided great convenience for the differentiation of isolates were conducted. Our results showed that there was generally the rhizobia-legume selectivity within Vicia group. ITS sequencing used to separate the rhizobial isolates were applied for the first time. Moreover, to see if the cause of rhizobia-legume selectivity was based on nod box, promoter region linked to NodD proteins was sequenced using specially designed primers. It was found that sequence differences in nod box region have no a direct influence in the selection of isolates.