Генетическая идентификация микросимбионтов бобового Hedysarum arcticum B. Fedtsch, произрастающего на острове Самойловский в дельте реки Лены (Арктическая зона Якутии)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Из клубеньков бобового растения Копеечник арктический (Hedysarum arcticum B. Fedtsch.), произрастающего на о. Самойловский в дельте реки Лена (Арктическая зона Якутии), выделены штаммы бактерий, отнесенных по результатам секвенирования rrs-гена к родам Rhizobium (сем. Rhizobiaceae) и Mesorhizobium (сем. Phyllobacteriaceae) из пор. Hyphomicrobiales (класс Alphaproteobacteria). Согласно данным филогенетического анализа конкатемеров генов atpD, dnaK, gyrB и rpoB штаммы принадлежат к видам Rhizobium giardinii и Mesorhizobium norvegicum. Показано, что полученные штаммы относятся к факультативным психротрофам, способным расти при 5 и 28°C. Выделенные микросимбионты перспективны для дальнейшего изучения их симбиотической эффективности в отношении других видов кормовых бобовых растений с целью создания высокопродуктивных агрофитоценозов в условиях Крайнего Севера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. C. Карлов

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

П. В. Гуро

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. Г. Кузнецова

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Л. Сазанова

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. А. Алехина

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Ю. Тихомирова

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Н. Лащинский

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Новосибирск

А. А. Белимов

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. И. Сафронова

Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии

Email: ds.karlov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Котелина Н. С., Арчегова И. Б., Романов Г. Г., Турубанова Л. П. Особенности природопользования и перспективы природовосстановления на Крайнем Севере России. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 148 с.
  2. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года. Утверждена Указом Президента РФ № 645 от 26 октября 2020 г. URL: http://kremlin.ru/acts/news/64274
  3. Экологические основы управления продуктивностью агрофитоценозов восточноевропейской тундры / Под ред. Арчегова И. Б., Котелина Н. С., Грунина Л.К и др. Л.: Наука, 1991. 152 с.
  4. Amarger N., Macheret V., Laguerre G. Rhizobium gallicum sp. nov. and Rhizobium giardinii sp. nov., from Phaseolus vulgaris nodules // Int. J. Syst. Bacteriol. 1997. V. 47. P. 996–1006. https://doi.org/10.1099/00207713-47-4-996
  5. Andrews M., Andrews M. E. Specificity in legume-rhizobia symbiosis // Int. J. Mol. Sci. 2017. V. 18. Art. 705. https://doi.org/10.3390/ijms18040705
  6. Helene L. C. F., Dall’Agnol R. F., Delamuta J. R. M., Hungria M. Mesorhizobium atlanticum sp. nov., a new nitrogen-fixing species from soils of the Brazilian Atlantic Forest biome // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2019. V. 69. P. 1800–1806. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.003397
  7. Jarvis B. D.W., Pankhurst C. E., Patel J. J. Rhizobium loti, a new species of legume root nodule bacteria // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 1982. V. 32. P. 378–380. https://doi.org/10.1099/00207713-32-3-378
  8. Kabdullayeva T., Crosbie D. B., Marín M. Mesorhizobium norvegicum sp. nov., a rhizobium isolated from a Lotus corniculatus root nodule in Norway // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2020. V. 70. P. 388–396. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.003769
  9. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms // Mol. Biol. Evol. 2018. V. 35. P. 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  10. Martens M., Delaere M., Coopman R., De Vos P., Gillis M., Willems A. Multilocus sequence analysis of Ensifer and related taxa // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2007. V. 57. P. 489–503. https://doi.org/10.1099/ijs.0.64344-0
  11. Novikova N., Safronova V. Transconjugants of Agrobacterium radiobacter harbouring sym genes of Rhizobium galegae can form an effective symbiosis with Medicago sativa // FEMS Microbiol. Lett. 1992. V. 93. P. 261–268. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1992.tb05107.x
  12. Safronova V. I., Kuznetsova I. G., Sazanova A. L. et al. Microvirga ossetica sp. nov., a species of rhizobia isolated from root nodules of the legume species Vicia alpestris Steven // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. V. 67. P. 94–100. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.001577
  13. Weir B. S., Turner S. J., Silvester W. D., Park D.-C., Young J. M. Mesorhizobium strains and Rhizobium leguminosarum nodulate native legume genera of New Zealand, while introduced legume weeds asre nodulated by Bradyrhizobium species // Appl. Environ. Microbiol. 2004. V. 70. P. 5980–5987. https://doi.org/10.1128/AEM.70.10.5980-5987.2004
  14. Zhao C. T., Wang E. T., Chen W. F., Chen W. X. Diverse genomic species and evidences of symbiotic gene lateral transfer detected among the rhizobia associated with Astragalus species grown in the temperate regions of China // FEMS Microbiol. Lett. 2008. V. 286. P. 263–273. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01282.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Филогенетическое дерево представителей рода Rhizobium, построенное c использованием последовательностей гена 16S рРНК. Цифры (%) в узлах ветвления – достоверность по bootstrap-анализу 500 альтернативных деревьев

Скачать (206KB)
3. Рис. 2. Филогенетическое дерево представителей рода Rhizobium, построенное на основе конкатемеров генов rpoB, atpD и dnaK. Цифры (%) в узлах ветвления – достоверность по bootstrap-анализу 500 альтернативных деревьев

Скачать (141KB)
4. Рис. 3. Филогенетическое дерево представителей рода Mesorhizobium, построенное с использованием последовательностей гена 16S рРНК. Цифры (%) в узлах ветвления – достоверность по bootstrap-анализу 500 альтернативных деревьев

Скачать (220KB)
5. Рис. 4. Филогенетическое дерево представителей рода Mesorhizobium, построенное на основе конкатемеров генов rpoB, gyrB, atpD и dnaK. Цифры (%) в узлах ветвления – достоверность по bootstrap-анализу 500 альтернативных деревьев

Скачать (140KB)

© Российская академия наук, 2024