Linked symbiotic populations: analysis of genetic diversity of rhizobial component



Cite item

Full Text

Abstract

Understanding the selective constraints of partner specificity in mutually beneficial symbiosis is a significant, yet largely unexplored, prospect of evolutionary biology. These selective constraints can be explored through the study of nucleotide polymorphism at loci controlling specificity. We used a model legume-rhizobium mutualism to test for evidence that contextdependent selection may maintain variation in partner quality. We analyze the taxonomic structure, the heterogeneity and linkage disequilibrium of the rhizobial population between symbiotic (nif-, fix- and nod-, nodL-noeA genes) and chromosomal (leu- and IGS loci) genetic markers.

About the authors

Aleksey N Muntyan

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

Email: genet@yandex.ru

Evgeniy E Andronov

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

Email: eeandr@gmail.com

Viktoriya S Belova

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

Email: genet@yandex.ru

Marina L Roumiantseva

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. Маниатис Т., 1. Фрич Э., Сэмбрук Д., 1984. Молекулярное клонирование. М., Мир, 480 с.
  2. Островерхова Г. П., Островерхова Н. В., 2007. Коадаптивная система «гриб-мицетофаг»: эколого-филогенетический аспект//Вестник Томского государственного университета. Биология. Т. 1. С. 31-40.
  3. Проворов Н. А., 2001а Генетико-эволюционные основы учения о симбиозе//Журн. общ. биологии. Т. 62. № 6. C. 472-495
  4. Проворов Н. А., Симаров Б. В., 1984 б. Специфичность взаимодействия клубеньковых бактерий люцерны с разными видами растений-хозяев//С.-х. биология. Т. 19. № 7. С. 70-74.
  5. Румянцева М. Л., Симаров Б. В., Онищук О. П. и др., 2011. Биологическое разнообразие клубеньковых бактерий в экосистемакх и агроценозах. Теоретические основы и методы/под ред. Румянцевой М. Л. и Симарова Б. В. СПб: Инновационный центр защиты растений. 104 с.
  6. Тихонович И. А., Проворов Н. А., 2009. Симбиоз растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агросистем будущего. Спб: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 210 с.
  7. Andronov E. E., Roumiantseva M. L., Onichtchouk O. P. et al., 2003. Symbiotic and genetic diversity of Rhizobium galegae isolates collected from the Galega orientalis gene center in the Caucasus//Appl. & Env. Microbiol. Vol. 69. № 2. P. 1067.
  8. Andronov E. E., Roumyantseva M. L., Sagoulenko V. V. et al., 1999. Effect of the host plant on the genetic diversity of a natural population of Sinorhizobium meliloti//Rus. J. of Genetics. Vol 35. № 10. P. 1358-1366.
  9. Andronov E. E., Roumiantseva M. L., Simarov B. V., 2001. Genetic diversity of a natural population of Sinorhizobium meliloti revealed in analysis of cr yptic plasmids and ISRm2011-2 fingerprints//Rus. J. of Genetics. Vol. 37. № 5. P. 494-499.
  10. Behringer, J. E., 1974. R‑factor transfer in Rhizobium leguminosarum//J. Gen. Microbiol. Vol. 84. P. 188-198.
  11. 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)//Molecular Ecology. Vol. 4. № 2. P. 183-188.
  12. Hammer, O., Harper, D. A. T., Ryan P. D., 2001. PA ST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis//Palaeontologia Electronica. Vol. 4. № 1. P. 9. URL: http://palaeoelectronica. org/2001_1/past/issue1_01.htm
  13. Kosier B., Puhler A., Simon R., 1993. Monitoring the diversity of Rhizobium meliloti field and microcosm isolates with a novel rapid genotyping method using insertion elements//Molec. Ecol. Vol. 12. P. 35-46.
  14. Laguerre G., Mavingui P., Allard M. et al., 1996. Typing of Rhizobia by PCR DNA fingerprinting and PCR-restriction fragment length polymorphism analysis of chromosomal and symbiotic gene regions: application to Rhizobium leguminosarum and its different biovars. Appl. & Env. Microbiol. Vol. 62. № 6. P. 2029-2036.
  15. Maynard Smith J. M., Smith N. H., O'Rourke M. et al., 1993. How clonal are bacteria?//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 90. № 10. P. 4384-4388.
  16. Nei M., 1972. Genetic distance between populations//Am. Nat. Vol. 106. P. 283-292.
  17. Roumiantseva M. L., Andronov E. E., Sagulenko V. V. et al., 2004. Instability of cryptic plasmids in strain Sinorhizobium meliloti P108 in the course of symbiosis with alfalfa Medicago sativa//Rus. J. of Genetics. Vol. 40. № 4. P. 356-362.
  18. Schneider S., Rosslie D., Excoffier L., 1997. Arlequin ver 2.000: A software for population genetics data analysis//Genetics and Biometry Laboratory, University of Geneva, Geneva.
  19. Wexler M., Gordon, D. M. & Murphy, P. J., 1996. Genetic relationships among rhizopine-producing Rhizobium strains//Microbiology. Vol. 142. P. 1059-1066.
  20. Young J. P. V., Demetriou L., Apte R. G. 1987 Rhizobium population genetics: enzyme polymorphism in Rhizobium leguminosarum from plants and soil in a Pea Crop. Appl. Environ. Microb. Vol. 53. P. 397-402.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2012 Muntyan A.N., Andronov E.E., Belova V.S., Roumiantseva M.L., Simarov B.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 65617 от 04.05.2016.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies