معروف ترین و رایج ترین ماده حامل باکتری های ریزوبیومی، پیت می باشد که متاسفانه معادن وسیع قابل بهره برداری در ایران ندارد. به همین دلیل این پژوهش با هدف جایگزینی پیت با مواد ارزان قیمت داخلی برای تولید مایه تلقیح یونجه صورت گرفت. در این بررسی، چندین ماده از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مطلوب برای یک ماده حامل مورد مقایسه قرار گرفتند و توان ماندگاری Sinorhizobium meliloti روی مواد و مخلوط های انتخابی شده که عبارت بودند از: 1- پیت (شاهد) 2- ورمی کمپوست 3- ماده زاید بیولوژیکی (BFW) 4- ورمیکولیت + ورمی کمپوست (1:1) 5- ورمیکولیت + BFW (1:1) در مدت شش ماه نگه داری در دمای 4ºC مورد بررسی قرارگرفت. هم چنین به منظور بررسی اثر حامل بر روی ماندگاری باکتری، دو سطح پتانسیل ماتریک شامل 10- و 30- کیلوپاسکال در حامل ها اعمال گردید.براساس نتایج به دست آمده، حامل ورمیکولیت + BFW (1:1) نسبت به سایر حامل ها، بهترین پاسخ را نشان داد و توانست توان گره زایی باکتری روی ریشه یونجه را نیز تا پایان ماه ششم در خود حفظ نماید. حامل BFW گرچه توانست در طی شش ماه، تعداد باکتری را در سطح بالاتری نسبت به حامل مخلوط نگه داری کند ولی به علت اثر منفی بر روی رشد گیاه میزبان، نمی تواند به عنوان یک حامل مناسب معرفی گردد. در این بررسی تعداد باکتری نگه داری شده روی اکثر حامل ها در پتانسیل ماتریک 30- بیشتر از 10- کیلو پتانسیل بود.

مطالعه تنوع ژنتیک باکتری های ریزوبیومی و ارزیابی کارآیی همزیستی آنها در جمعیت های بومی خاک به منظور شناخت پاسخ آنها به سویه های تلقیح شده به خاک و هم چنین نقش مدیریت های متفاوت بر تنوع این باکتری ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعات بسیار اندکی پیرامون تنوع ژنتیکی باکتری های ریزوبیومی بومی ایران انجام شده و گزارشی راجع به باکتری های بومی ریزوبیومی از لحاظ ژنتیکی ارایه نشده است. به همین منظور تنوع ژنتیکی 150 جدایه باکتری سینوریزوبیومی جدا شده از خاک های استان همدان با به کارگیری تکنیک RCR/RFLP 16S-23S rDNA مطالعه شدند. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که به طور کلی جدایه های مورد مطالعه در سه گروه کاملا متفاوت قرار گرفتند. گروه اول 122 (I) جدایه از 150 جدایه را شامل شد و این گروه خصوصیات ژنتیکی Sinorhizobium meliloti را نشان دادند. گروه دوم (II) شامل 25 جدایه بود و این گروه هم متعلق به Sinorhizobium medicae بود. گروه سوم (III) شامل دو جدایه بود که خصوصیات ژنتیکی کاملا متفاوت با دو گروه قبلی داشت. شاخص تنوع شانون جدایه های مورد مطالعه در بین یازده واحدهای فیزیوگرافی مختلف (تپه، اراضی نسبتا مسطح، فلات، کوهپایه، اراضی پست و اراضی متفرقه) متفاوت بوده و یا برخی از خصوصیات خاکی هم بستگی نشان داد. شاخص تشابه متفاوت در بین واحدهای فیزیوگرافی بیانگر تفاوت در گروه های موجود در هر واحد فیزیوگرافی بود.

به منظور تعیین پراکنش جغرافیایی سینوریزوبیوم های همزیست با یونجه در نواحی غرب و شمال غرب ایران، تعداد 950 جدایه از سینوریزوبیوم های همزیست با دو جمعیت یونجه داخلی (همدانی و نیک شهری) و یک جمعیت خارجی (کودی) در هشت خاک جمع آوری شده از استان های کردستان، کرمانشاه، آذربایجان شرقی و کردستان انتخاب شدند. شناسایی دقیق این جدایه ها به همراه 14 جدایه تولید کننده گره در یونجه زرد (Melilotus officinalis) و 31 جدایه همزیست با شنبلیله (Trigonella foenum-graecum) در منطقه اصفهان، بر اساس روش های ملکولی صورت گرفت. با تکثیر قسمتی از نواحی ژن های nod و mucR در این جدایه ها با استفاده از آغازگرهای توصیه شده، توالی یابی نوکلئوتیدی نواحی مزبور و هضم آنزیمی قطعه تکثیری قسمتی از ناحیه ژنی 16S rRNA با استفاده از آنزیم برشی RsaI، سه جدایه از یونجه، هفت جدایه از یونجه زرد و 13 جدایه از شنبلیله به عنوان باکتری S. medicae تشخیص داده شدند و بقیه جدایه ها (943 از یونجه، هفت جدایه از یونجه زرد و 18 جدایه از شنبلیله) متعلق به گونه S. meliloti بودند. گرچه هر دو گونه سینوریزوبیومی از تمام گیاهان میزبان جداسازی شدند، ولی غالب بودن S. meliloti در مناطق مختلف روی جمعیت های یونجه مشخص نمود کهS. meliloti پراکنش جغرافیایی وسیعی در مناطق غربی ایران دارد. در این مطالعه الگوی قطعات حاصل از برش آنزیمی قطعه تکثیر یافته ژن 16S rRNA با آنزیم Rsa I، دو گونه S. medicae و S. meliloti را به آسانی از هم تفکیک نمود که نشانگر مناسب بودن این روش برای تشخیص سریع ریزوبیوم های ایجاد کننده گره در یونجه است.

ریزوبیوم ها شناخته شده ترین گروه از باکتری های همزیست با ریشه گیاهان لگومینه هستند که نیتروژن را تثبیت می کنند. این باکتری ها در خاک با تنش های مختلفی که بر رشد، ایجاد همزیستی و توانایی تثبیت نیتروژن تاثیر می گذارند، روبه رو هستند. این تحقیق با هدف ارزیابی تحمل 23 جدایه سینوریزوبیوم همزیست با ریشه یونجه در شهرستان های مشهد و سبزوار نسبت به فلزات سنگین، آنتی بیوتیک ها و غلظت های متفاوت شوری انجام شد. جدایه ها ازنظر مقاومت به آنتی بیوتیک های پنی سیلین، تتراسیکلین، ونکومایسین، نالیدیکسیک اسید و استرپتومایسین با روش انتشار در آگار، مقاومت نسبت به فلزات سنگین شامل مس، کادمیوم، روی، منگنز و همچنین غلظت های مختلف کلرید سدیم شامل 0.5، 1، 2، 3 و 4% در محیط جامد مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که 100% جدایه ها نسبت به پنی سیلین مقاوم و نسبت به تتراسیکلین حساس بودند. الگوی مقاومت نسبت به ونکومایسین، نالیدیکسیک اسید و استرپتومایسین متفاوت بود. جدایه ها در غلظت های 0.5 میلی مول مس، 0.65 میلی مول کادمیوم، 0.125 میلی مول روی و غلظت های 1.5 میلی مول منگنز رشد کردند. نتایج ازنظر تحمل غلظت های مختلف شوری نشان داد که تمامی جدایه ها در غلظت های پایین کلرید سدیم توانایی رشد داشتند و تنها 7 جدایه توانایی رشد در غلظت های بالا را دارا بودند.

فلزات سنگین به دلیل آثار بازدارنده ای که بر رشد و فعالیت باکتری های ریزوبیوم و گیاهان میزبان آنها دارند، گره بندی و تثبیت نیتروژن سیستم های همزیستی را تحت تاثیر قرار می دهند. این تحقیق با هدف ارزیابی تاثیر تحمل سویه های ریزوبیوم به کادمیوم در کاهش آثار سوء این فلز بر همزیستی سینوریزوبیوم ملیلوتی یونجه انجام شده است. بدین منظور، آزمایشات گلخانه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی برنامه ریزی شد. تیمارهای این آزمون شامل 5 سطح کادمیوم (0، 2، 5، 10 و 20 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و شش تیمار مایه زنی با سویه های مختلف ریزوبیومی (حساس، نسبتا متحمل و متحمل به کادمیوم) همراه با یک تیمار شاهد تلقیح نشده با باکتری بودند. در سطوح مختلف کادمیوم، آثار تلقیح گیاه یونجه با سویه های انتخابی بر تعداد گره های ریشه ای و مقدار کل نیتروژن اندام هوایی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که آلودگی خاک به کادمیوم حتی در سطح 2 میلی گرم بر کیلوگرم تاثیر قابل توجهی بر شاخص های همزیستی باکتری های سینوریزوبیوم ملیلوتی داشت و میزان این تاثیر بسته به میزان تحمل به کادمیوم سویه های مختلف، متفاوت بود. تاثیر کاهنده غلظت کادمیوم بر تعداد گره های ریشه ای و غلظت نیتروژن اندام هوایی گیاهان تلقیح شده با سویه های حساس به کادمیوم در مقایسه با سویه های مقاوم به ترتیب به حدود 41 و 29 درصد رسید. در این آزمون سویه R95m از نظر توان گره زایی و جذب نیتروژن در سطوح مختلف کادمیوم به عنوان برترین سویه شناخته شد.

به منظور بررسی تحمل شوری و کارآیی تثبیت بیولوژیکی ازت باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی(Sinorhizobium meliloti)  ایزوله های این باکتری از چندین منطقه شور کشور جمع آوری شد. سپس ایزوله ها در محیط کشت محلول تحت آزمایش شوری قرار گرفتند تیمارهای شوری شامل صفر، 1، 2 و 3 درصد کلرور سدیم بود. بعد از 5 روز رشد باکتری ها اندازه گیری و مورد آزمون قرار گرفتند سپس ایزوله ها از طیفی متحمل تا حساس دسته بندی شدند. در آزمایش دوم کارآیی تثبیت بیولوژیکی ازت ایزوله های حساس تا متحمل همراه با ارقام یونجه، رنجر و قره یونجه در محلول غذایی جانسون بدون ازت به روش لئونارد با تیمارهای شوری صفر، 0.1، 0.3 و 0.5 درصد کلرور سدیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که تعداد گره در تیمار شوری 0.1 درصد کلرور سدیم بیشتر از شاهد بود و با افزایش شوری از این حد کاهش یافت و با افزایش شوری از حد 0.1 درصد کلرور سدیم وزن خشک ریشه و بخش هوایی و درصد ازت ریشه و بخش هوایی کاهش یافت. بیشترین درصد ازت ریشه و بخش هوایی با ایزوله های 13 و 19 و کمترین آن با ایزوله های 18 و 22 حاصل شد. نتایج نشان داد که بین EC عصاره خاک محل زندگی باکتری و تحمل به شوری آنها همبستگی قوی وجود ندارد.

یکی از عناصر مهم مورد نیاز گیاهان نیتروژن می باشد اما نیتروژن مولکولی اتمسفر برای گیاهان عالی غیرقابل استفاده می باشد. از سالهای دور تثبیت کننده های نیتروژن مورد مطالعه قرار گرفته اند.تعدادی از دانشمندان نشان داده اند که Agrobacterium tumefaciens نیز توانایی تثبیت نیتروژن را دارد. جهت بررسی این توانایی و اثرات مثبت آن بر روی رشد سه رقم یونجه بمی، استرالیایی و آمریکایی، سینوریزوبیومهای nifnod+ و حامل پلاسمید (pSRK9) مورد استفاده قرار گرفتند و با نوع وحشی و کنترل مقایسه شدند. نتایج حاصله نشان داد که در گیاهان آلوده شده به سینوریزوبیومهای حامل پلاسمید، بخصوص pSRK9 )nifk )میزان قند ریشه کاهش معنی داری در مقایسه با سایر موارد نشان می دهد و به تناسب کاهش میزان قند، میزان پروتئین محلول در ریشه افزایش یافته است. همچنین میزان پروتئین کل ساقه و برگ نیز در مقایسه با کنترل افزایش معنی دار نشان می دهند. میزان اتیلن تولید شده نیز در سینوریزوبیوم های حامل پلاسمید افزایش معنی داری را در مقایسه با سایر موارد نشان می دهد. با بررسی نتایج فوق می توان نتیجه گرفت که سینوریزوبیوم های حامل سیستم تثبیت نیتروژن A.tumefaciens نقش موثری در رشد ارقام یونجه مورد بررسی دارند.

طی سالهای 78-1377، مطالعه ای روی فون ریشکداران منطقه شیراز صورت گرفت. جمع آوری نمونه های بال ریشکدار از گیاهان مختلف به صورت تکاندن برگها روی یک سینی پلاستیکی سفید انجام گرفت. نمونه ها به وسیله یک قلم موی ظریف شیشه ای منتقل شدند. پس از تهیه اسلاید های میکروسکوپی، گونه ها مورد بررسی و تشخیص قرار گرفتند. نمونه های جمع آوری شده به دو زیر خانواده، چهار قبیله، دوازده جنس و بیست و یک گونه تعلق داشتند. در این پژوهش سه گونه Chirothrips kurdistanus zur Strassen ،Chirothrips pallidicornis Priesner وOdontothrips meliloti Priesner  برای اولین بار از ایران گزارش می شوند، همچنین جنس های Agrostothrips Hood و Tenothrips Bhatti برای اولین بار در ایران مورد تجدیدنظر علمی قرار گرفتند.

این بررسی با هدف مقایسه پتانسیل تولید سیدروفور ریزوبیوم های بومی و انتخاب سویه های برتر، به منظور استفاده از آنها به عنوان ریزوباکتریهای محرک رشد گیاه (PGPR) در کشت گیاهان زراعی لگوم و غیرلگوم، انجام شده است. به این منظور، 447 جدایه از گروههای مختلف ریزوبیومی که از لگومهای مهم زراعی، کشت شده در خاکهای مناطق مختلف ایران، جداسازی و براساس روش های استاندارد. شناسایی شده بودند. مورد آزمایش قرار گرفتند. بعلاوه از 29 سویه پسودوموناس فلورسنس به عنوان شاهد مثبت (Side+) استفاده شد. توان تولید سیدروفور این سویه ها، با استفاده از محیط جامد حاوی کرم آزورل s ( CAS_آگار) مورد سنجش قرار گرفت. به دلیل حضور ماده دترژان HDTMA در این محیط که برای رشد بسیاری از گونه های میکروبی حالت بازدارندگی دارد. روش کشت مستقیم برروی CAS- آگار با دوروش پلیت نمانیم و محیط دو لایه مقایسه گردید. محیطهای کشت به روش قطره گذاری با 7 میکرولیتر از سوسپانسیون کشت تازه هر باکتری با جمعیت تنظیم شده در محدوده cfu ml^-1 5×10^8 مایه زنی شدند و برای هر سویه سه تکرار منظور گردید. در فواصل 7، 14 و 21 روز انکوباسیون، قطر کلنی حاصل از رشد هرسویه و قطر هاله نارنجی رنگ تشکیل شده در پیرامون آن، اندازه گیری شدند. حداکثر قطر هاله، نسبت قطر هاله به قطر کلنی و سرعت تغییر رنگ محیط برحسب میلی متری در روز، به عنوان معیارهایی برای مقایسه توان تولید سیدروفور سویه های مورد آزمایش در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که اکثر سویه های ریزوبیومی، قادر به رشد مستقیم برروی محیط CAS- آگار نبودند. سویه های مزوریزبیوم سیسری، بیشترین (3/77%) و سویه های ریزوبیومی دارای توان تولید سیدروفور بودند. معهذا براساس معیارهای مورد سنجش این توان در بین آنها بسیار متفاوت بود. بهترین سویه ها شامل R305 از ریزوبیوم لگومینوزاروم بیووار فازئولی، R253 از گونه های جنس برادی ریزبیوم (Bsp.) و R7 و R38 از سینوریزوبیوم ملیلوتی بودند که حتی در مقایسه با تمام سویه های شاهد، توان تولید سیدروفور بالاتری را نشان دادند.

مطالعات زیادی روی میکروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن انجام شده است، یکی از باکتریهایی که اخیرا به این لیست اضافه شده از خانواده ریزوبیاسه می باشد. برای بررسی نقش این باکتری در تثبیت نیتروژن و اثرات آن بر روی سه رقم یونجه بمی، استرالیایی و آمریکایی ازSinorhizobium meliloti جهش یافته فاقد پلاسمید(nifH-nod+, nifk-nod+) و حامل پلاسمید(nifH-nod+ pSRK9) (nifk-nod+ Pspk9),استفاده شده و با نوع وحشی و شاهد مقایسه انجام گرفت. بررسی نتایج حاصل از آنالیز واریانس در مورد اندازه گیری طول اندام هایی نشان داد  که گیاهان آلوده شده به  nifHافزایش طول معنی داری نسبت به گیاه شاهد نداشته اند، اما طول اندام هوایی در گیاهان تحت تاثیرnifk-(Psrk9) در مقایسه با سایر گیاهان افزایش معنی داری را نشان داد. هم چنین نتایج حاصل از اندازه گیری وزن خشک در هر سه رقم یونجه نشان داد که وقتی گیاهان با سینوریزوبیوم محتوی سیستم تثبیت کننده نیتروژن تلقیح شدند افزایش وزن خشک بیشتری نشان دادند. از طرف دیگر نتایج حاصل از شمارش تعداد گره های فعال دلالت برموثر بودن سینوریزبیومهای حامل پلاسمید به ویژه   nifk-(Psrk9)دارند. که بوجود آورنده گروه های درشت و فعال می باشد. هم چنین جهت تعیین کیفی پروتئینهای حاصل از تاثیر مستقیم تثبیت نیتروژن آگروباکتریوم از روش الکتروفورز استفاده گردید، که تفاوتی میان اثر سینوریزوبیومهای حامل و فاقد پلاسمید از نظر نوع پروتئینهای ایجاد شده وجود نداشت، اما مقدار پروتئینها در گیاهان آلوده شده به انواع سینوریزوبیومها با هم اختلاف معنی داری داشتند.