Cistanche Deserticola (Pseudalkalibacillus Sp. A8) থেকে একটি এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়ামের লবণ এবং ক্ষার সহনশীলতার উপর অধ্যয়ন

 

বিমূর্ত

উদ্দেশ্য:থেকে এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়া বিচ্ছিন্ন করতেCistanche deserticolaএবং লবণ-ক্ষার সহনশীলতার অন্তর্নিহিত সম্ভাব্য প্রক্রিয়াগুলি তদন্ত করেসিউডালকালিব্যাসিলাসsp A8.
পদ্ধতি:এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়া ডিলিউশন প্লেটিং পদ্ধতি ব্যবহার করে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল। স্ট্রেন A8-এর শ্রেণিবিন্যাস রূপগত বৈশিষ্ট্য এবং 16S rRNA জিন সিকোয়েন্সিং দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল। পুরো জিনোম সিকোয়েন্সিং এবং বিপাকীয় বিশ্লেষণগুলি তখন পরিচালিত হয়েছিল।
ফলাফল:পঞ্চাশটি এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়া স্ট্রেন তাজা থেকে বিচ্ছিন্ন ছিলCistanche deserticolaনমুনা, 4টি ফাইলা, 8টি শ্রেণী এবং 35টি প্রজন্মকে কভার করে। তাদের মধ্যে, স্ট্রেন A8 প্রথমসিউডালকালিব্যাসিলাসউদ্ভিদ থেকে বিচ্ছিন্ন প্রজাতি, ব্যতিক্রমী লবণ-ক্ষার সহনশীলতা প্রদর্শন করে। এটি 6.0 থেকে 13.0 পর্যন্ত পিএইচ রেঞ্জে এবং 17% পর্যন্ত NaCl ঘনত্বে বৃদ্ধি পেতে সক্ষম ছিল। জিনোম টীকা লবণ-ক্ষার প্রতিরোধের সাথে যুক্ত 10 টি জিন প্রকাশ করেছে। উচ্চ-লবনাক্ততা এবং উচ্চ-পিএইচ অবস্থার অধীনে বিপাকীয় বিশ্লেষণে লবণ-ক্ষার স্ট্রেস অভিযোজন সম্পর্কিত সাতটি কার্যকরী পথে সমৃদ্ধ 186 ডিফারেনশিয়াল মেটাবোলাইট সনাক্ত করা হয়েছে।
উপসংহার:এই গবেষণাটি ফসলের লবণ-ক্ষার সহনশীলতা বাড়ানোর জন্য মূল্যবান অণুজীব সম্পদ সরবরাহ করে এবং অণুজীবের মাধ্যমে লবণাক্ত-ক্ষার মাটির উন্নতির জন্য তাত্ত্বিক সহায়তা প্রদান করে। এটি লবণ-ক্ষার-সহনশীল ব্যাকটেরিয়ার আণবিক প্রক্রিয়া বোঝার জন্য ভিত্তি তৈরি করে।

কীওয়ার্ড: Cistanche deserticola; এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়া; লবণ-ক্ষার সহনশীলতা; সম্পূর্ণ জিনোম সিকোয়েন্সিং; UPLC-MS/MS

 

 

 

সিস্তানচে মরুভূমির ফুল

ভূমিকা

মাটির লবণাক্তকরণ এবং ক্ষারকরণ হল প্রধান বৈশ্বিক চ্যালেঞ্জ, যা ভূমি ক্ষয় এবং মরুকরণে উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে। এটি অনুমান করা হয় যে বিশ্বের আনুমানিক 20% আবাদযোগ্য জমি বিভিন্ন মাত্রায় লবণাক্ততার দ্বারা প্রভাবিত, এবং চীন একাই 9.9×10⁷ হেক্টর লবণাক্ত-ক্ষারযুক্ত জমির অধিকারী - বিশ্বের বৃহত্তম। এই ধরনের মাটি সাধারণত দুর্বল ব্যাপ্তিযোগ্যতা, কম উর্বরতা এবং শক্ত জমিন প্রদর্শন করে, যা ফসলের বৃদ্ধি এবং ফলনকে মারাত্মকভাবে ব্যাহত করে। অতএব, লবণাক্ত-ক্ষারযুক্ত মৃত্তিকা ব্যবহার ও উন্নত করার জন্য কার্যকরী কৌশল উদ্ভাবন একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।

সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে মাইক্রোবিয়াল ইনোকুল্যান্ট, বিশেষ করে লবণ-ক্ষার-সহনশীল স্ট্রেন, ফসলের সহনশীলতা বাড়াতে পারে এবং সাশ্রয়ী এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ পদ্ধতিতে মাটির বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে পারে। এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়া-যারা রোগ সৃষ্টি না করে উদ্ভিদের টিস্যুতে থাকে-তাদের হোস্ট উদ্ভিদের সাথে পরিবেশগত এবং শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্যগুলি ভাগ করে নেয়।Cistanche deserticola, একটি মরুভূমিতে বসবাসকারী পরজীবী উদ্ভিদ যা তার চরম লবণ-ক্ষার প্রতিরোধের জন্য পরিচিত, চাপ-সহনশীল এন্ডোফাইটগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য একটি প্রতিশ্রুতিশীল উত্স।

এই গবেষণার লক্ষ্য হল:

থেকে এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়া বিচ্ছিন্ন করুনCistanche deserticola;

লবণ-ক্ষার-সহনশীল স্ট্রেনের জন্য পর্দা;

নির্বাচিত স্ট্রেনের চাপ-প্রতিরোধের প্রক্রিয়াগুলি অন্বেষণ করুনসিউডালকালিব্যাসিলাসsp সম্পূর্ণ-জিনোম এবং বিপাকীয় বিশ্লেষণের মাধ্যমে A8।

সিস্তানচে মরুভূমির ফুল

উপকরণ এবং পদ্ধতি

1.1 উপকরণ

উদ্ভিদ নমুনা: Cistanche deserticolaXiquan Town, Jingtaixian, Baiyin, Gansu প্রদেশ, চীন থেকে 2023 সালের মার্চ মাসে সংগৃহীত। গানসু কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক গুও ইয়েহং দ্বারা চিহ্নিত।

মিডিয়া:TSB তরল মাধ্যম; 20 g/L আগর ব্যবহার করে দৃঢ়।

বিকারক এবং যন্ত্র:বিশ্লেষণাত্মক-গ্রেড NaClO, KH₂PO₄, K₂HPO₄, TAE বাফার; Agilent QTOF 1290–6542 ভর স্পেকট্রোমিটার, R-1001V রোটারি ইভাপোরেটর, নিওফিউজ 15R সেন্ট্রিফিউজ, শিওরসাইক্লার 8800 গ্রেডিয়েন্ট পিসিআর।

1.2 এন্ডোফাইটিক ব্যাকটেরিয়ার বিচ্ছিন্নতা

তাজাসিস্তানচেটিস্যু পৃষ্ঠ-জীবাণুমুক্ত এবং সমজাতীয় ছিল। সিরিয়াল ডিলিউশনগুলি R2A, TSB, ISP-2, এবং 2216E মিডিয়াতে প্রলেপ দেওয়া হয়েছিল। উপনিবেশগুলিকে তিনটি উপ-সংস্কৃতির মাধ্যমে বিচ্ছিন্ন এবং শুদ্ধ করা হয়েছিল, তারপর 20% গ্লিসারলে −80 ডিগ্রিতে সংরক্ষণ করা হয়েছিল।

1.3 16এস rRNA জিন সনাক্তকরণ

সার্বজনীন প্রাইমার 27F/1492R ব্যবহার করে জিনোমিক ডিএনএ বের করা হয়েছিল এবং প্রশস্ত করা হয়েছিল। পিসিআর পণ্যগুলি ইজবিওক্লাউড ডাটাবেস ব্যবহার করে ক্রম এবং বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।

 

Cistanche বেস

Wecistanche-এর সহায়ক পরিষেবা- সহযোগিতার বিষয়ে আরও বিশদ বিবরণের জন্য
ইমেল:wallence.suen@wecistanche.com
 

 

1.4 ফেনোটাইপিক এবং শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্য

SEM:সোনার আবরণের পর কোষের রূপবিদ্যা পরিলক্ষিত হয়।

NaCl সহনশীলতা:বৃদ্ধি 0-20% NaCl এ মূল্যায়ন করা হয়েছে।

পিএইচ সহনশীলতা:বৃদ্ধি পিএইচ 4-13 এ পরিমাপ করা হয়।

তাপমাত্রা পরিসীমা:বৃদ্ধি 4-50 ডিগ্রীতে পরীক্ষিত।

1.5 সম্পূর্ণ জিনোম সিকোয়েন্সিং

PacBio প্রযুক্তি ব্যবহার করে স্ট্রেন A8 সিকোয়েন্স করা হয়েছিল। জিনোম সমাবেশ এবং টীকা ছয়টি প্রধান ডাটাবেসের (এনআর, সুইস-প্রোট, পিফাম, এগএনওজি, জিও, কেইজিজি) বিরুদ্ধে সম্পাদিত হয়েছিল। লবণ-ক্ষার সহনশীলতার সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি পরীক্ষা করা হয়েছিল।

1.6 UPLC-MS/MS বিশ্লেষণ

নমুনা তিনটি অবস্থার অধীনে সংস্কৃতি করা হয়েছিল:

A: pH 7.2, NaCl 0.5%

B: pH 7.2, NaCl 14%

C: pH 13.0, NaCl 0.5%

সুপারন্যাট্যান্টগুলি শুকানো হয়েছিল, মিথানলে দ্রবীভূত হয়েছিল এবং UPLC-MS/MS (ZORBAX Eclipse Plus C18, পজিটিভ আয়ন মোড) ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।

ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

2.1 এন্ডোফাইট বিচ্ছিন্নতা

পঞ্চাশ স্ট্রেন থেকে বিচ্ছিন্ন ছিলCistanche deserticola, 4টি ফাইলা এবং 35টি বংশের অন্তর্গত।

2.2 স্ট্রেন A8 সনাক্তকরণ

16S rRNA সিকোয়েন্সের সাথে 99.30% মিল দেখা গেছেPseudalkalibacillus salsuginis. ফাইলোজেনেটিক বিশ্লেষণ এটি এর সদস্য হিসাবে নিশ্চিত করেছেসিউডালকালিব্যাসিলাস. আকৃতিগতভাবে, উপনিবেশগুলি মসৃণ, হলুদ-বাদামী, রড-আকৃতির (1–6 µm) SEM-এর অধীনে সামান্য অস্পষ্ট ছিল।

বৃদ্ধি পরিসীমা:20-45 ডিগ্রি (অনুকূল: 30 ডিগ্রি)

পিএইচ পরিসীমা:6-13 (অনুকূল: 9.0)

লবণ পরিসীমা:0-17% NaCl (অনুকূল: 0-5%)

2.3 জিনোম বিশ্লেষণ

জিনোমের দৈর্ঘ্য: 6,022,064 bp

জিসি বিষয়বস্তু: 40.99%

প্রোটিন-কোডিং জিন: 5,825 (82.5%)

tRNA/rRNA:76 টিআরএনএ, 24টি আরআরএনএ

ANI মান:সব<95%, indicating a potential novel species.

COG টীকা:4,683 জিন (80.39%)

অ্যামিনো অ্যাসিড পরিবহন/বিপাক (556), কার্বোহাইড্রেট বিপাক (501), ট্রান্সক্রিপশন (464), লিপিড বিপাক (440), কোএনজাইম বিপাক (298), প্রতিরক্ষা প্রক্রিয়া (100)

লবণ-ক্ষার সহনশীলতা জিন সনাক্ত করা হয়েছে:

গ্লাইসিন/বিটেইন ট্রান্সপোর্টার

সোডিয়াম সমর্থক

এন্টিপোর্টার্স

F0F1 ATP সিন্থেস

2.4 বিপাকীয় বিশ্লেষণ

মেটাবোলাইট সনাক্তকরণ:986 মোট বিপাক সনাক্ত করা হয়েছে

OPLS-DA বিশ্লেষণ:গ্রুপের মধ্যে স্পষ্ট বিচ্ছেদ; R²X > 0.5, R²Y=1, Q² > 0.85,P<0.005

ডিফারেনশিয়াল মেটাবোলাইট:

মোট 186টি:

গ্রুপ বি: 96 (13 আপ-নিয়ন্ত্রিত, 83টি নিম্ন-নিয়ন্ত্রিত)

গ্রুপ সি: 132 (41 আপ-রেগুলেটেড, 91 ডাউন রেগুলেটেড)

B & C উভয় ক্ষেত্রেই 49 আপরেগুলেটেড

বি ও সি-তে 196টি স্বতন্ত্রভাবে প্রকাশ করা বিপাক

246 মোট আপ-রেগুলেটেড বা অনন্য বিপাক

পাথওয়ে সমৃদ্ধকরণ (KEGG):

Sesquiterpenoid এবং triterpenoid biosynthesis

পিউরিন বিপাক

লাইসিন জৈবসংশ্লেষণ এবং অবক্ষয়

প্যানটোথেনেট এবং CoA জৈব সংশ্লেষণ

আর্জিনাইন এবং প্রোলিন বিপাক

স্টেরয়েড জৈব সংশ্লেষণ

এই ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে স্ট্রেন A8 জেনেটিক এবং বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণ উভয়ের মাধ্যমে লবণ-ক্ষারীয় চাপের সাথে খাপ খায়।

---

উপসংহার

এই গবেষণা সফলভাবে বিচ্ছিন্ন এবং চিহ্নিত করা হয়েছেসিউডালকালিব্যাসিলাসsp A8 থেকেCistanche deserticola, শক্তিশালী লবণ-ক্ষার প্রতিরোধের প্রদর্শনকারী একটি সম্ভাব্য নতুন প্রজাতি। পুরো জিনোম এবং বিপাকীয় বিশ্লেষণের মাধ্যমে, একাধিক জিন এবং বিপাকীয় পথগুলিকে এর স্ট্রেস অভিযোজনে অবদানকারী হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। এই ফলাফলগুলি ফসল সহনশীলতা উন্নত করতে এবং লবণাক্ত-ক্ষারযুক্ত মাটি পুনরুদ্ধার করতে মাইক্রোবিয়াল এজেন্ট বিকাশের জন্য একটি তাত্ত্বিক ভিত্তি প্রদান করে।

 

তথ্যসূত্র

Wang Y., Wang Y., Zhang Q., et al.লবণাক্ত-ক্ষার মাটির সম্পত্তির Synergistic প্রভাব দ্বারা উন্নতপ্রিস্টিয়া আর্যভট্টইJL-5,স্ট্যাফিলোকক্কাস সিউডোক্সিলোসাসXW-4,লেমাস চিনেনসিসএবং মাটির মাইক্রোবায়োটা. আণবিক বিজ্ঞানের আন্তর্জাতিক জার্নাল, 2023, 24(9): 7737.

চেন ওয়েনতাও, গুও লিঝুও, শান বিন, এবং অন্যান্য।লবণাক্ত-ক্ষারযুক্ত জমিতে ওটস এবং মাটির ভৌত বৈশিষ্ট্যের বৃদ্ধিতে মাটি সংশোধনের প্রভাব. গানসু কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের জার্নাল, 2024, 59(5): 136–144. (চীনা ভাষায়)

লু ইউক্সিন, ইয়ান হং, বাই ইয়ানি, ইত্যাদি।বিচ্ছিন্নতা এবং লবণ-ক্ষার সহনশীলতা প্রক্রিয়ারাইজোবিয়ামস্ট্রেন BFL-3. কৃষি বায়োটেকনোলজি জার্নাল, 2023, 31(7): 1501–1512. (চীনা ভাষায়)

ইউ জিয়াং, ওয়াং জিনজেন, ওয়াং চুন, এবং অন্যান্য।একটি লবণ-ক্ষার-সহনশীল এর প্রয়োগসাইট্রোব্যাক্টরউদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং এর লবণ-ক্ষার সহনশীলতা জিনের খনির প্রচারে স্ট্রেন. মাইক্রোবায়োলজি চীন, 2024, 51(3): 864–879. (চীনা ভাষায়)

ওয়ানি জেডএ, আশরাফ এন., মহিউদ্দিন টি., এবং অন্যান্য।উদ্ভিদ-এন্ডোফাইট সিম্বিওসিস: একটি পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ. ফলিত মাইক্রোবায়োলজি এবং বায়োটেকনোলজি, 2015, 99(7): 2955–2965.

ভেনিরাকি এ., ডিমাউ এম, কাটিনাকিস পি।ঔষধি গাছে থাকা এন্ডোফাইটিক ছত্রাক তাদের হোস্ট হিসাবে একই বা অনুরূপ ফার্মাকোলজিক্যালভাবে সক্রিয় সেকেন্ডারি মেটাবোলাইট তৈরি করার ক্ষমতা রাখে. হেলেনিক প্ল্যান্ট প্রোটেকশন জার্নাল, 2017, 10: 51–66.

চাইনিজ ফার্মাকোপিয়া কমিশন।গণপ্রজাতন্ত্রী চীনের ফার্মাকোপিয়া, ভলিউম I. বেইজিং: চায়না মেডিকেল সায়েন্স প্রেস, 2020: 79–80।(চীনা ভাষায়)

ফু কেজিয়ান, কুই ইয়ংহে, হুয়াং ঝিহুয়া, এবং অন্যান্য।তামাকের কালো শ্যাঙ্ক প্যাথোজেনের বিরুদ্ধে বায়োকন্ট্রোল ব্যাকটেরিয়ার স্ক্রীনিং, সনাক্তকরণ এবং বিরোধী প্রক্রিয়া. জার্নাল অফ সাউদার্ন এগ্রিকালচার, 2023, 54(8): 2245–2256. (চীনা ভাষায়)

হু চুনহুই, জু কিং, সান জুয়ান, এবং অন্যান্য।ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি স্ক্যান করার জন্য বেশ কিছু সাধারণ জৈবিক নমুনার প্রস্তুতির পদ্ধতি. হুবেই কৃষি বিজ্ঞান, 2016, 55(20): 5389–5392+5402. (চীনা ভাষায়)