Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Expression of nodulation and nitrogen fixation genes in 6 strains of bradyrhizobium japonicum under different temperatures

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การแสดงออกของยีนเกี่ยวกับการสร้างปมและยีนเกี่ยวกับการตรึงไนโตรเจนใน Bradyrhizobium japonicum 6 สายพันธุ์ ที่อุณหภูมิต่างๆ

Year (A.D.)

2006

Document Type

Thesis

First Advisor

Kanjana Chansa-ngavej

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Industrial Microbiology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2006.1175

Abstract

At present 15% of domestic soybean consumption are grown locally. The rest 58% of soybean consumed are imported. Rhizobial biofertilizers have been known to increase soybean productivity. Packages of soybean biofertilizers need to be kept in cool places or in refrigerators. Therefore, if a high nitrogen-fixing, thermotolerant soybean rhizobial strain (s) is developed, it will save cost and energy. In this research, six soybean rhizobial strain of Bradyrhizobium japonicum SK3, SK4, SK26, SK28, S76 and S162 were grown in yeast extract mannitol broth and in yeast extract glycerol broth under different temperatures from 25 ํC-45 ํC. Viable plate counts on both medium at 30 ํC and 40 ํC were also carried out. Results showed all the six B. japonicum strains were thermotolerant. RAPD-PCR fingerprints using either RPOI or CRL-7 were different for the six strains of B. japonicum, hence, the six B. japonicum constituted distinct strains. Results of RT-PCR with each set of primers specific for nodD[subscript1], nodA, nodB, nifH, nifD showed differential expression of nodD1 when B. japonicum SK4, SK26 or SK28 was grown under 25 ํC, 30 ํC, 35 ํC and 40 ํC. nodD1 expression increased when SK26 was grown at high temperatures ( 35 ํC, 40 ํC). On the other hand, expression of nodD1 of SK4 and SK28 was found to decrease when growth temperatures were 35 ํC and 40 ํC. Differential nodB expression was observed when B. japonicum S76 was grown at 25 ํC, 30 ํC, 35 ํC, 40 ํC with high expression at 35 ํC and 40 ํC with high expression at 35 ํC and 40 ํC. No differential gene expression was observed for nodD[subscript1] of B. japonicum SK3, S76 and S162 and for nodA, nodB, nifH and nifD of every B. japonicum strain under all experimental conditions. In addition, RT-PCR products were obtained when total RNA from each B. japonicum strain grown at 45 ํC for 5 h was isolated and used for RT-PCR

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ในปัจจุบันประเทศไทยผลิตถั่วเหลืองได้เพียง 15% ของที่ใช้ในประเทศ ส่วนที่เหลืออีก 85% เป็นถั่วเหลืองที่นำเข้า เป็นที่ทราบว่าปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมเพิ่มผลผลิตถั่วเหลือง ซองบรรจุปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมสำหรับถั่วเหลืองต้องเก็บในที่เย็นหรือตู้เย็น ดังนั้น ถ้าพัฒนาสายพันธุ์ไรโซเบียมถั่วเหลืองให้ทนร้อน ก็จะประหยัดค่าใช้จ่ายและพลังงาน ในงานวิจัยนี้เลี้ยงไรโซเบียมถั่วเหลือง Bradyrhizobium japonicum จำนวน 6 สายพันธุ์ ในอาหารสูตรสกัดจากยีสต์-แมนนิทอล และในอาหารสูตรสกัดจากยีสต์-กลิซีโรล ภายใต้อุณหภูมิต่างๆ (25 ํC-40 ํC) นอกจากนี้ยังทำ viable plate counts บนจานเพาะเชื่อที่มีอาหารแต่ละสูตรดังกล่าวข้างต้นที่อุณหภูมิ 30 ํC และ 40 ํC ผลการทดลองพบไรโซเบียมถั่วเหลืองทั้ง 6 สายพันธุ์เป็นไรโซเบียมถั่วเหลืองที่ทนร้อน ผลการทำลายพิมพ์ดีเอ็นเอโดยวิธี RAPD-PCR โดยใช้ RPO1 หรือCRL-7 เป็นไพรเมอร์ พบว่า B.japonicum ที่ใช้ในการทดลองมีลายพิมพ์ดีเอ็นเอต่างกันจึงเป็นต่างสายพันธุ์ ผลการทำ RT-PCR โดยใช้ไพรเมอร์ที่เฉพาะเจาะจงต่อ nodD [subscript1], nodA, nodB, nifH, และ nifD พบการเปลี่ยนแปลงระดับการแสดงออกของยีน nodD1 เมื่อเลี้ยง B.japonicum สายพันธุ์ SK4, SK26 หรือ SK28 ภายใต้อุณหภูมิ 25 ํC, 30 ํC, 35 ํC และ 40 ํC โดย nodD1 ของ B.japonicum SK26 มีการแสดงออกของยีน nodD [subscript1] เพิ่มเมื่อเลี้ยงเซลล์ภายใต้อุณหภูมิ 35 ํC และ 40 ํC ส่วนการแสดงออกของ nodD1 ใน B.japonicum SK4 และ SK28 ลดลงเมื่อเลี้ยงเซลล์ที่อุณหภูมิสูงได้แก่ 35 ํC และ 40 ํC ผลการทดลองได้ตรวจพบการแสดงออกในระดับต่างกันของยีน nodB ของ B.japonicum สายพันธ์ S76 ซึ่งมีการแสดงออกของ nodB เพิ่มขึ้นเมื่อเลี้ยงเซลล์ภายใต้อุณหภูมิ 35 ํC และ 40 ํC ผลการทดลองไม่พบการแสดงออกที่แตกต่างกันของ nodD [subscript1] ของ B.japonicum สายพันธุ์ SK3, S76 และ S162 และไม่พบการแสดงออกที่แตกต่างกันของ nodA, nodB, nifH และ nifD ของ B.japonicum แต่ละสายพันธุ์ภายใต้สภาวะการทดลอง RT-PCR นอกจากนี้ได้ผลิตภัณฑ์ PCR เมื่อใช้ RNA ทั้งหมดจากเซลล์ของ B.japonicum แต่ละสายพันธุ์ที่เลี้ยง ณ อุณหภูมิ 45 ํC เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ในการทำ RT-PCR

Link to Full Text

Share

COinS