عنوان

بررسی تنوع گونه‌ای مخمرهای سیاه در خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی در استان خوزستان با استفاده از روش‌های ریخت‌شناختی و مولکولی و توالی‌یابی کل ژنوم در گونه غالب

Number

‭۱۸۱۷۷پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی تنوع گونه‌ای مخمرهای سیاه در خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی در استان خوزستان با استفاده از روش‌های ریخت‌شناختی و مولکولی و توالی‌یابی کل ژنوم در گونه غالب

First Statement of Responsibility

/الهام محمدیان

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

بیماری شناسی گیاهی گرایش قارچ‌شناسی

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۰۴/۳۱‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

مخمرهای سیاه به گروهی از قارچ‌های متعلق به زیررده‌های ‮‭Chaetothyriomycetidae‬ و ‮‭Dothideomycetidae‬ که دارای سلول‌های شبه مخمری با دیواره سلولی ملانیزه و با قابلیت جوانه‌زنی قطبی و چندجانبه می‌باشند، اطلاق می‌شوند .اعضای این گروه از نقطه‌نظر تاکسونومیکی و فیلوژنتیکی ناهمگن می‌باشند .مخمرهای سیاه به دلیل توانایی در تجزیه آلاینده‌های نفتی خاک‌ها، تخریب سنگ‌ها و بیماری‌زایی در گیاهان و انسان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشند .با توجه به پتانسیل بالای مخمرهای سیاه در تجزیه ترکیبات آروماتیکی، تنوع گونه‌ای این گروه از قارچ‌ها در خاک‌های آلوده به ترکیبات آروماتیک قابل‌توجه هست و در اغلب مناطق دنیا از محیطهای آلوده به ترکیبات آروماتیک جداسازی شده‌اند .علیرغم وجود منابع نفتی در ایران و آلودگی طبیعی خاک‌ها در مناطق نفت‌خیز ایران، تنوع گونه‌ای مخمرهای سیاه در ایران کمتر مورد مطالعه واقع شده است .در تحقیق حاضر تنوع گونه‌ای قارچ‌های جداسازی شده از خاک‌های آلوده به نفت در اطراف چاه‌های نفت در مناطق نفت‌خیز استان خوزستان، بر اساس داده‌های ریخت شناختی و مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت .نمونه‌برداری از خاک‌های اطراف چاه‌های نفت و خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی صورت پذیرفت .به‌منظور جداسازی گونه‌های قارچی، از روش‌های غنی‌سازی با هیدروکربن‌های آروماتیک فرار و نفت خام به عنوان بستر رشد و تنها منبع کربن و انرژی استفاده شد .شناسایی گونه‌ها بر مبنای خصوصیات ریخت‌شناختی و روش‌های مولکولی مبتنی بر توالی‌یابی ناحیه‮‭rDNA - ITS‬و ژن بتاتوبولین برای جدایه‌های منتخب انجام گرفت .داده‌های خام با استفاده از نرم‌افزار‮‭۰.۹.۰ - Seqtrace‬ویرایش و توالی‌های نوکلئوتیدی برای هر ژن با توالی‌های موجود در بانک ژن با استفاده از ابزار جستجوی ‮‭BLAST‬ مقایسه و توالی‌های با بیشترین مشابهت دریافت شدند .رج‌بندی توالی‌ها با استفاده از نرم‌افزار ‮‭Mesquite ۳.۰۱‬ انجام شد و تبارنماها با استفاده از نرم‌افزار‮‭HPC۲ on XSEDE - RAxML‬و به صورت آنلاین در پورتال ‮‭CIPRES Portal V ۳.۳‬ ترسیم شدند .طبق نتایج بدست آمده در این تحقیق، بیشترین تعداد جدایه‌هایی که بدست آمدند متعلق به راسته ‮‭Pleosporales‬ با ‮‭۷۸‬ جدایه بودند .بقیه جدایه‌ها از سایر راسته‌ها از قبیل ‮‭۴۴‬ جدایه از راسته‮‭Chaetothyriales‬ ، ‮‭۲۷‬ جدایه از راسته‮‭Eurotiales‬ ، ‮‭۲۱‬ جدایه از راسته ‮‭Hypocreales‬ و ‮‭۱۳‬ جدایه از راسته ‮‭Capnodiales‬ حاصل شدند .روش جداسازی با نفت خام روش موفق‌تری بود و ‮‭۷۶‬ جدایه از ‮‭۱۳‬ جنس با این روش جداسازی شدند .در روش جداسازی با استفاده از غنی‌سازی در هیدروکربن‌های آروماتیک فرار به عنوان سوبسترا، از مونوآروماتیک تولوئن بیشترین تعداد جدایه بدست آمد که شامل ‮‭۴۹‬ جدایه از شش جنس بود که ‮‭۲۲‬ جدایه آن متعلق به جنس ‮‭Exophiala‬ بودند .تنوع گونه‌ای قابل ملاحظه‌ای در مخمرهای سیاه بدست آمده مشاهده نشد و گونه ‮‭Exophiala oligosperma‬ به عنوان تنها مخمر سیاه جداسازی شده در این تحقیق بود و برای اولین بار از خاک‌های آلوده به نفت از ایران گزارش می‌شود .گونه‌های ‮‭Alternaria obovoidea‬ و ‮‭Emericellopsis pallida‬ به عنوان گونه‌های جدید برای مایکوبیوتای ایران گزارش شدند .گونه‌های‮‭A. obovoidea‬ ،‮‭E. pallida‬ ، ‮‭Sarocladium strictum‬ و ‮‭Stachybotrys chartarum‬ نخستین گزارش از وقوع این گونه‌ها از مکان‌های آلوده به مواد آروماتیک در دنیا می‌باشند .در بخش بعدی این تحقیق اقدام به توالی‌یابی کل ژنوم گونه ‮‭E. oligosperma‬ بر اساس تکنیک ‮‭Miseq‬ با انتهای جفت شده گردید که به عنوان تنها گونه مخمر سیاه بدست آمده در این تحقیق می‌باشد و همچنین اولین تجزیه و تحلیل از ژنوم قارچ در کشور است .ویژگی‌های ساختاری ژنوم هدف و همچنین مقایسه ساختار ژنوم هدف با گونه‌های ‮‭E.oligosperma (CBS_۷۲۵.۸۸)‬ به عنوان نمونه بالینی و ‮‭E. xenobiotica (CBS_۱۱۸۱۵۷)‬ از خاک‌های آلوده به نفت مورد بررسی قرار گرفتند .سپس خوشه‌بندی ژن‌های کد کننده پروتئین‌ها انجام گرفت و اقدام به مقایسه بخش‌های کد کننده هر سه ژنوم و خوشه‌بندی پروتئین‌ها از نظر عملکرد شد .در نهایت شناسایی گروه آنزیم‌های دخیل در تخریب هیدروکربن آروماتیکی تولوئن صورت گرفت

Text of Note

Black yeasts are a group of fungi in Chaetothyriomycetidae and Dothideomycetidae subclasses with yeast-like melanised cells and multilateral or polar budding. Members of this group are quite heterogeneous from the taxonomic and phylogenetic point of view. Black yeasts are particularly importance due to degradation of petroleum pollutants in soils, destruction of rocks and pathogenicity in plants and humans. With regard to the high potential of black yeasts in the degradation of aromatic compounds, species diversity of this group of fungi in soil contaminated with aromatic compounds is significant and has been isolated from environments contaminated with aromatic compounds in most parts of the world. Diversity of black yeasts has been studied less, despite Iran's oil resources and natural soil contamination in the oil-rich areas of Iran. In the present study we explored diversity of culturable fungal species inhabiting petroleum contaminated soils across oil fields in the Khuzestan province based on morphological and molecular data. The samples were collected from petroleum-contaminated soils around oil fields. Strains were isolated following culture technique on a hydrocarbon atmosphere and crude oil as sole carbon and energy source. Identification of species was based on morphological characteristics and molecular techniques based on the sequencing of the region ITS-rDNA, with additional information from the -tubulin gene for select taxa. The sequences were edited using Seqtrace-0.9.9 and a consensus sequence for each gene was compared to the NCBI databases using BLAST tool to identify similar sequences. Sequences were aligned by using Mesquite 3.01 and the program RAxML-HPC2 on XSEDE as implemented on the CIPRES Portal V 1.0 was used for the tree search. According to the results, the multiple species were isolated in the Pleosporales (78 strains), Chaetothyriales (44 strains), Eurotiales (27 strains), Hypocreales (21 strains), and Capnodiales (13 strains). The crude oil as growth substrate was the single most successful isolation method yielding 76 strains belonging to 13 genera. Of the four aromatic hydrocarbons used in enrichment method, toluene yielded the highest number of total strains (49 strains in six genera), with 22 of these belonging to Exophiala. Under hydrocarbon atmospheres, no other black yeast species was obtained and Exophiala oligosperma as the only isolated black yeast in this study is reported for first time from petroleum contaminated soils in Iran. Alternaria obovoidea and Emericellopsis pallida are new records for mycobiota of Iran. This is the first report of A. obovoidea, E. pallida, Sarocladium strictum and Stachybotrys chartarum from aromatic hydrocarbons contaminated sites in the world. In the next part of the study, whole genome sequencing based on Miseq technique was performed on E. oligosperma as the dominant species of black yeasts which is the first analysis of the fungal genome in the country. The genome structure of target species and comparative genomics with E.oligosperma (CBS_725.88) as clinical agents and E. xenobiotica (CBS_118157) from petroleum contaminated soils were performed, also clustering of protein coding genes and comparison of coding regions were assessed in all three genoms. Also identification and clustering of the functional proteins were studied. Finally, identification the enzyms clusters involved in degradation of aromatic hydrocarbons was accomplished

محمدیان، الهام

ارزنلو، مهدی، استاد راهنما

بابای اهری، اسدالله، استاد راهنما

اسلات، جیسون، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی