सिस्टैंच डेजर्टिकोला (स्यूडालकैलिबैसिलस एसपी ए8) से एक एंडोफाइटिक जीवाणु की नमक और क्षार सहनशीलता पर अध्ययन
Dec 05, 2025
अमूर्त
उद्देश्य:एंडोफाइटिक बैक्टीरिया को अलग करने के लिएसिस्टैंच डेजर्टिकोलाऔर नमक-क्षार सहिष्णुता के अंतर्निहित संभावित तंत्र की जांच करेंस्यूडालकैलिबैसिलसएस.पी. ए8.
तरीके:एंडोफाइटिक बैक्टीरिया को तनुकरण चढ़ाना विधि का उपयोग करके अलग किया गया था। स्ट्रेन A8 का वर्गीकरण रूपात्मक लक्षणों और 16S rRNA जीन अनुक्रमण द्वारा निर्धारित किया गया था। फिर संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण और मेटाबॉलिक विश्लेषण किए गए।
परिणाम:ताज़ा से पचास एंडोफाइटिक जीवाणु उपभेदों को अलग किया गयासिस्टैंच डेजर्टिकोलानमूने, जिसमें 4 फ़ाइला, 8 वर्ग और 35 जेनेरा शामिल हैं। इनमें स्ट्रेन A8 पहला हैस्यूडालकैलिबैसिलसपौधों से अलग की गई प्रजातियाँ, असाधारण नमक-क्षार सहनशीलता का प्रदर्शन करती हैं। यह पीएच रेंज 6.0 से 13.0 और NaCl सांद्रता 17% तक बढ़ने में सक्षम था। जीनोम एनोटेशन से नमक-क्षार प्रतिरोध से जुड़े 10 जीनों का पता चला। उच्च-लवणता और उच्च-पीएच स्थितियों के तहत मेटाबॉलिक विश्लेषण ने नमक-क्षार तनाव अनुकूलन से संबंधित सात कार्यात्मक मार्गों में समृद्ध 186 विभेदक मेटाबोलाइट्स की पहचान की।
निष्कर्ष:यह अध्ययन फसल की नमक-क्षार सहनशीलता को बढ़ाने के लिए मूल्यवान माइक्रोबियल संसाधन प्रदान करता है और माइक्रोबियल साधनों के माध्यम से खारा-क्षार मिट्टी में सुधार के लिए सैद्धांतिक समर्थन प्रदान करता है। यह नमक-क्षार-सहिष्णु बैक्टीरिया के आणविक तंत्र को समझने के लिए आधार तैयार करता है।
कीवर्ड: सिस्टैंच डेजर्टिकोला; एंडोफाइटिक बैक्टीरिया; नमक-क्षार सहिष्णुता; संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण; यूपीएलसी-एमएस/एमएस
सिस्टैंच डेजर्टिकोल फूल
परिचय
मृदा लवणीकरण और क्षारीकरण प्रमुख वैश्विक चुनौतियाँ हैं, जो भूमि क्षरण और मरुस्थलीकरण में महत्वपूर्ण योगदान दे रही हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि दुनिया की लगभग 20% कृषि योग्य भूमि अलग-अलग डिग्री तक लवणता से प्रभावित है, और अकेले चीन के पास 9.9×10⁷ हेक्टेयर खारी-क्षारीय भूमि है - जो दुनिया में सबसे बड़ी है। ऐसी मिट्टी आमतौर पर खराब पारगम्यता, कम उर्वरता और कठोर बनावट प्रदर्शित करती है, जिससे फसल की वृद्धि और उपज गंभीर रूप से प्रभावित होती है। इसलिए, लवणीय-क्षारीय मिट्टी के उपयोग और सुधार के लिए प्रभावी रणनीति विकसित करना एक महत्वपूर्ण मुद्दा बना हुआ है।
हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि माइक्रोबियल इनोकुलेंट्स, विशेष रूप से नमक-क्षार-सहिष्णु उपभेद, फसल की सहनशीलता को बढ़ा सकते हैं और लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल तरीके से मिट्टी के गुणों में सुधार कर सकते हैं। एंडोफाइटिक बैक्टीरिया-वे जो रोग पैदा किए बिना पौधों के ऊतकों के भीतर रहते हैं-अपने मेजबान पौधों के साथ पारिस्थितिक और शारीरिक लक्षण साझा करते हैं।सिस्टैंच डेजर्टिकोलारेगिस्तान में रहने वाला एक परजीवी पौधा, जो अपने अत्यधिक नमक-क्षार प्रतिरोध के लिए जाना जाता है, तनाव-सहिष्णु एंडोफाइट्स को अलग करने का एक आशाजनक स्रोत है।
इस अध्ययन का उद्देश्य है:
एंडोफाइटिक बैक्टीरिया को अलग करेंसिस्टैंच डेजर्टिकोला;
नमक-क्षार-सहिष्णु उपभेदों के लिए स्क्रीन;
चयनित स्ट्रेन के तनाव-प्रतिरोध तंत्र का अन्वेषण करेंस्यूडालकैलिबैसिलसएस.पी. A8 संपूर्ण-जीनोम और मेटाबॉलिक विश्लेषण के माध्यम से।
सिस्टैंच डेजर्टिकोल फूल
सामग्री और तरीके
1.1 सामग्री
पौधे का नमूना: सिस्टैंच डेजर्टिकोलामार्च 2023 में ज़िक्वान टाउन, जिंगटाईक्सियन, बैयिन, गांसु प्रांत, चीन से एकत्र किया गया। गांसु कृषि विश्वविद्यालय के प्रोफेसर गुओ येहोंग द्वारा पहचाना गया।
मीडिया:टीएसबी तरल माध्यम; 20 ग्राम/लीटर अगर का उपयोग करके ठोस बनाया गया।
अभिकर्मक और उपकरण:विश्लेषणात्मक-ग्रेड NaClO, KH₂PO₄, K₂HPO₄, TAE बफर; एजिलेंट क्यूटीओएफ 1290-6542 मास स्पेक्ट्रोमीटर, R-1001V रोटरी इवेपोरेटर, नियोफ्यूज 15आर सेंट्रीफ्यूज, श्योरसाइक्लर 8800 ग्रेडिएंट पीसीआर।
1.2 एंडोफाइटिक बैक्टीरिया का अलगाव
ताजाCistancheऊतक को सतह से निष्फल और समरूप बनाया गया। R2A, TSB, ISP-2, और 2216E मीडिया पर सीरियल डाइल्यूशन चढ़ाया गया। कालोनियों को तीन उपसंस्कृतियों के माध्यम से अलग और शुद्ध किया गया, फिर -80 डिग्री पर 20% ग्लिसरॉल में संग्रहीत किया गया।
1.3 16एस आरआरएनए जीन पहचान
यूनिवर्सल प्राइमर 27F/1492R का उपयोग करके जीनोमिक डीएनए को निकाला और प्रवर्धित किया गया। EzBioCloud डेटाबेस का उपयोग करके पीसीआर उत्पादों को अनुक्रमित और विश्लेषण किया गया।
सिस्टैंच बेस
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1.4 फेनोटाइपिक और फिजियोलॉजिकल लक्षण वर्णन
एसईएम:सोने की कोटिंग के बाद कोशिका आकृति विज्ञान का अवलोकन किया गया।
NaCl सहनशीलता:विकास का आकलन 0-20% NaCl पर किया गया।
पीएच सहनशीलता:वृद्धि पीएच 4-13 पर मापी गई।
तापमान की रेंज:4-50 डिग्री पर वृद्धि का परीक्षण किया गया।
1.5 संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण
स्ट्रेन A8 को PacBio तकनीक का उपयोग करके अनुक्रमित किया गया था। जीनोम असेंबली और एनोटेशन छह प्रमुख डेटाबेस (एनआर, स्विस-प्रोट, पीएफएएम, एगएनओजी, जीओ, केईजीजी) के खिलाफ किया गया था। नमक-क्षार सहिष्णुता से संबंधित जीन की जांच की गई।
1.6 यूपीएलसी-एमएस/एमएस विश्लेषण
नमूने तीन शर्तों के तहत सुसंस्कृत किए गए:
ए: पीएच 7.2, NaCl 0.5%
बी: पीएच 7.2, NaCl 14%
सी: पीएच 13.0, NaCl 0.5%
सतह पर तैरनेवाला सूख गया, मेथनॉल में भंग कर दिया गया, और UPLC-MS/MS (ZORBAX एक्लिप्स प्लस C18, सकारात्मक आयन मोड) का उपयोग करके विश्लेषण किया गया।
परिणाम और विश्लेषण
2.1 एंडोफाइट अलगाव
पचास उपभेदों को अलग किया गयासिस्टैंच डेजर्टिकोला, 4 फ़ाइला और 35 जेनेरा से संबंधित।
2.2 स्ट्रेन ए8 की पहचान
16S rRNA अनुक्रम के साथ 99.30% समानता दिखाई दीस्यूडालकैलिबैसिलस साल्सुगिनिस. फाइलोजेनेटिक विश्लेषण ने इसके सदस्य के रूप में इसकी पुष्टि कीस्यूडालकैलिबैसिलस. आकृति विज्ञान की दृष्टि से, कालोनियाँ चिकनी, पीली-भूरी, छड़ के आकार की (1-6 µm) और एसईएम के नीचे हल्की झाग वाली थीं।
विकास सीमा:20-45 डिग्री (इष्टतम: 30 डिग्री)
पीएच रेंज:6-13 (इष्टतम: 9.0)
नमक रेंज:0-17% NaCl (इष्टतम: 0-5%)
2.3 जीनोम विश्लेषण
जीनोम की लंबाई: 6,022,064 bp
जीसी सामग्री: 40.99%
प्रोटीन-कोडिंग जीन: 5,825 (82.5%)
टीआरएनए/आरआरएनए:76 टीआरएनए, 24 आरआरएनए
एएनआई मान:सभी<95%, indicating a potential novel species.
सीओजी एनोटेशन:4,683 जीन (80.39%)
अमीनो एसिड परिवहन/चयापचय (556), कार्बोहाइड्रेट चयापचय (501), प्रतिलेखन (464), लिपिड चयापचय (440), कोएंजाइम चयापचय (298), रक्षा तंत्र (100)
नमक-क्षार सहिष्णुता जीन की पहचान:
ग्लाइसिन/बीटेन ट्रांसपोर्टर
सोडियम सिंपोर्टर
एंटीपोर्टर्स
F0F1 एटीपी सिंथेज़
2.4 मेटाबोलॉमिक विश्लेषण
मेटाबोलाइट पहचान:कुल 986 मेटाबोलाइट्स का पता चला
ओपीएलएस-डीए विश्लेषण:समूहों के बीच स्पष्ट अलगाव; R²X > 0.5, R²Y=1, Q² > 0.85,P<0.005
विभेदक मेटाबोलाइट्स:
कुल 186:
समूह बी: 96 (13 अपग्रेडित, 83 डाउनरेगुलेटेड)
ग्रुप सी: 132 (41 अपग्रेडेड, 91 डाउनरेगुलेटेड)
बी और सी दोनों में 49 को अपग्रेड किया गया
बी और सी में 196 विशिष्ट रूप से व्यक्त मेटाबोलाइट्स
246 कुल अपग्रेडेड या अद्वितीय मेटाबोलाइट्स
मार्ग संवर्धन (केईजीजी):
सेस्क्यूटरपेनॉइड और ट्राइटरपेनॉइड जैवसंश्लेषण
प्यूरीन चयापचय
लाइसिन जैवसंश्लेषण और क्षरण
पैंटोथेनेट और सीओए जैवसंश्लेषण
आर्जिनिन और प्रोलाइन चयापचय
स्टेरॉयड जैवसंश्लेषण
इन परिणामों से पता चलता है कि तनाव A8 आनुवंशिक और चयापचय विनियमन दोनों के माध्यम से नमक-क्षार तनाव के अनुकूल होता है।
निष्कर्ष
इस अध्ययन ने सफलतापूर्वक अलग और पहचान कीस्यूडालकैलिबैसिलसएस.पी. A8 सेसिस्टैंच डेजर्टिकोला, मजबूत नमक-क्षार प्रतिरोध प्रदर्शित करने वाली एक संभावित नवीन प्रजाति। संपूर्ण जीनोम और चयापचय विश्लेषण के माध्यम से, कई जीन और चयापचय मार्गों को इसके तनाव अनुकूलन में योगदानकर्ताओं के रूप में पहचाना गया है। ये निष्कर्ष फसल सहनशीलता में सुधार और लवणीय-क्षार मिट्टी को पुनः प्राप्त करने के लिए माइक्रोबियल एजेंटों को विकसित करने के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हैं।
संदर्भ
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