Polymorphism among Sinorhizobium meliloti isolates native to the origins of alfalfa diversity differed in soil-climate characteristics


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Sinorhizoboium meliloti populations native to the 4 distinct gene centers (GC) of alfalfa were explored toward the tolerance to salinity, cryptic plasmid profiles and symbiotic properties. The significant correlations detected among nodule (N) and trapped (T) isolates related to the similar or distinct populations. more than 60 % N- and 77 % T-isolates tolerant to 3,5 % NaCl; salt tolerant N-isolates formed effective symbiosis with Medicago sativa and M. truncatula significantly more often. Isolates native to the GC area next to aral Sea had possessed the reduced level of salt tolerance in comparison with the isolates originated from Central asian, North-Caucasian and Europe-Siberian GC; that, has related to adaptation processes, which have ensured their viability in extremely salted soils.

About the authors

Marina L Roumiantseva

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, Saint-Petersburg, RF

Email: genet@yandex.ru

Olga P Onishchuk

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, Saint-Petersburg, RF

Email: olony@yandex.ru

Viktoriya S Belova

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, Saint-Petersburg, RF

Email: genet@yandex.ru

Oksana N Kurchak

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, Saint-Petersburg, RF

Email: genet@yandex.ru

Boris V Simarov

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, Saint-Petersburg, RF

Email: genet@yandex.ru

References

  1. Вавилов Н. И., 1926. Центры происхождения культурных растений//Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Т. 16. Вып. 2. С. 3-248.
  2. Жуковский П. М., 1971. Мировой генофонд растений для селекции. В книге: Вавилов и сельскохозяйственная наука. Москва. Колос. C. 120-202.
  3. Иванов А. И., 1980. Люцерна. Москва. Колос. 350 с.
  4. Мишустин Е. Н., Шильникова В. К., 1973. Клубеньковые бактерии и инокуляционный процесс. -М.: Наука. С. 288.
  5. Проворов Н. А., Воробьев Н. И., Андронов Е.Е., 2008. Макро-и микроэволюция бактерий в системах симбиоза//Генетика. T. 44. № 1. C. 1-16.
  6. Румянцева М. Л., 2009. Генетические ресурсы клубеньковых бактерий люцерны (обзор)//Генетика. 2009. Т. 45. № 9. С. 1-15.
  7. Федоров С. Н., Бутвина О. Ю., Симаров Б. В., 1983. Мутагенное действие УФ-излучения на клубеньковые бактерии люцерны и анализ симбиотических свойств полученных ауксотрофных мутантов//Генетика. Т. 19. С. 727-736.
  8. Aguilar O. M., Riva O., Peltzer E., 2004. Analysis of Rhizobium etli and of its symbiosis with wild Phaseolus vulgaris supports coevolution in centres of host diversification//PNAS. Vol. 101. N 37. Р. 13548-13553.
  9. Bena G., Liet A., Huguet T., Olivieri I., 2005. Medicago-Sinorhizobium symbiotic specificity evolution and the geographic expansion of Medicago//J. Evol. Biol. Vol. 18. P. 1547-1558.
  10. Bever J. D., Simms E. L. 2000. Evolution of nitrogen fixation in spatially structured populations of rhizobium//Heredity. Vol. 85. P. 366-372.
  11. Boncompagni E, Osteras M, Poggi MC, le Rudulier D., 1999. Occurrence of choline and glycine betaine uptake and metabolism in the family rhizobiaceae and their roles in osmoprotection//Appl. Environ. Microbiol. Vol. 65. N 5. P. 2072-2077.
  12. Bromfield E. S. P., Barran L. R., Wheatcroft R., 1995. Relative genetic structure of a population of Rhizobium meliloti isolated directly from soil and from nodules of alfalfa (Medicago sativa) and sweet clover (Melilotus alba)//Mol. Ecol. Vol. 4. P. 183-188.
  13. Gage D. J. 2004. Infection and nvasion of roots by symbiotic, nitrogen-fixing rhizobia during nodulation of temperate legumes // Microbiol Mol Biol Re.Vol. 68 N 2. P. 280-300. FAO, 2005. Crops and drops: making the best use of water for agriculture // Rome. P. 22.
  14. Jimйnez-Zurdo JI, Garcнa-Rodrнguez FM, Toro N., 1997. The Rhizobium meliloti putA gene: its role in the establishment of the symbiotic interaction with alfalfa//Mol Microbiol. Vol. 23. № 1. P. 85-93.
  15. Hartmann A., Giraud J. J., Catroux G., 1998. Genotypic diversity of Sinorhizobium (formely Rhizobium) meliloti strains isolated directly from soil and from nodules of alfalfa (Medicago sativa) grown in the same soil//FEMS Microbiol. Ecol. Vol. 25. P. 107-116.
  16. Galibert F., T. M. Finan S. R. Long A. et al., 2001. The composite genome of the legume symbiont Sinorhizobium meliloti//Science. Vol. 293. P. 668-672.
  17. Mahajan S, Tuteja N., 2005 Cold, salinity and drought stresses: an overview//Arch Biochem Biophys. Vol. 444. N 2. P. 139-158.
  18. Molbak L., Molin S, Kroer N., 2007. Root growth and exudate production define the frequency of horizontal plasmid transfer in the Rhizosphere//FEMS Microbiol Ecol. Vol. 59. N 1. P. 167-176.
  19. Percuoco S., Salzano G., Percuoco G., 1990. Plasmids and symbiotic properties in Rhizobium leguminosarum biovar viciae field isolates//Ann. Microbiol. Vol. 40. P. 141-154.
  20. Roumiantseva M. L., Andronov E. E., Sharypova L. A. et al., 2002. Diversity of Sinorhizobium meliloti from the Central Asian alfalfa gene center//Appl. EnVol. Microbiol. Vol. 68. N 9. P. 4694-4697.
  21. Stiens M., Schneiker S., Pühler A., Schlьter A., 2007. Sequence analysis of the 181-kb accessory plasmid pS-meSM11b, isolated from a dominant Sinorhizobium meliloti strain identified during a long-term field release experiment//FEMS Microbiol. Lett. Vol. 271. N 2. P. 297-309.
  22. Teplitski M., Robinson J. B., Bauer W. D., 2000. Plants secrete substances that mimic bacterial N-acyl homoserine lactone signal activities and affect population density-dependent behaviors in associated bacteria//Mol Plant Microbe Interact. Vol. 13. N 6. P. 637-648.
  23. Yan A. M., Wang E. T., Kan F. L. et al, 2000. Sinorhizobium meliloti associated with Medicago sativa and Melilotus sp. in arid saline soils in Xinjiang, China//Int. J. Syst. Evol. Microbiol. Vol. 50 № 5, P. 1887-1891.
  24. Zahran H. H., 2001. Rhizobia from wild legumes: diversity, taxonomy, ecology, nitrogen fixation and biotechnology//J. Biotechnol. Vol. 91. № 2-3. Р. 143-153.
  25. Андронов Е.Е., Румянцева М. Л., Сагуленко В. В., Симаров Б. В., 1999. Влияние растения-хозяина на генетическое разнообразие природной популяции Sinorhizobium meliloti//Генетика. T. 35, № 10. С. 1169-1176.
  26. Ибрагимова М. В., Румянцева М. Л., Онищук О. П. и др., 2006. Симбиоз клубеньковых бактерий Sinorhizobium meliloti с люцерной Medicago sativa в условиях засоления//Микробиология. Т. 75. № 1. С. 94-100.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2009 Roumiantseva M.L., Onishchuk O.P., Belova V.S., Kurchak O.N., Simarov B.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».