НОВЫЙ ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ МАРКЕР КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ РОДА RHIZOBIUM И ЕГО ЭВОЛЮЦИЯ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен новый таксономический маркер (hin- регион), позволяющий изучать разнообразие представителей рода Rhizobium на уровне вида - группы штаммов. С его помощью были выделены группы штаммов Rhizobium, которые невозможно было детектировать другими методами, что коррелировало с эволюционной близостью бактерий. Разработанный подход к созданию маркерных систем позволяет эффективно описывать внутри- и межвидовое генетическое разнообразие клубеньковых бактерий и давать их оценку на перспективность использования в сельскохозяйственной практике. С помощью предложенной маркерной системы описаны изоляты бактерий рода Rhizobium, выделенные из различных эколого-географических зон Украины.

Об авторах

Василий Сергеевич Зотов

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва, РФ

Email: adni83@yandex.ru

Наталия Владимировна Пунина

Медико-генетический научный центр, Москва, РФ

Email: hin-enkelte@yandex.ru

София Арсеновна Хапчаева

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва, РФ

Email: hapchaeva90@mail.ru

Светлана Витальевна Дидович

Институт сельского хозяйства Крыма  Национальной академии аграрных наук Украины, Симферополь, Украина

Email: sv-alex.68@mail.ru

Татьяна Николаевна Мельничук

Институт сельского хозяйства Крыма  Национальной академии аграрных наук Украины, Симферополь, Украина

Email: melnichuk tn@ukr.net

Алексей Фёдорович Топунов

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва, РФ

Email: aftopunov@yandex.ru

Список литературы

  1. Возняковская Ю. М., Попова Ж. П. 1985. Методические указания по идентификации неспоровых бактерий, доминирующих в ризосфере растений. Л.: ВНИИСХМ. 48 с.
  2. Дiдович С. В., Толкачов М. З., Бутвiна О. Ю. 2008. Ефективнiсть симбiотичної азотфiксацiї в агроценозах України//Сiльськогосподарська мiкробiологiя. Мiжвiдомчий тематичний наук. зб. IСГМ УААН. Чернiгiв. Вип. 8. С. 117-125.
  3. Зотов В. С., Пунина Н. В., Топунов А. Ф. Способ идентификации и дифференциаци и прокариотических организмов. Заявка на патент. Рег. № 2011135461 от 25.08.2011.
  4. Космачевская О. В., Топунов А. 2009. Гемоглобины -разнообразие структур и функций//Прикл. биохимия и микробиология. Т.45, № 6. С. 627-653.
  5. Методы почвенной микробиологии и биохимии./Под ред. Звягинцева Д. Г. -М.: изд-во МГУ, 1991. 303 с.
  6. Новикова Н. И. 1996. Современные представления о филогении и систематике клубеньковых бактерий//Микробиология, Т. 65, № 4. С. 437-450.
  7. Определитель бактерий Берджи/Под ред. Хоулта Дж., Крига Н., Снита П.; перевод с англ., в 2 т. М.: Мир, 1997. 1232 с.
  8. Топунов А. Ф., Петрова Н. Э. 2001. Гемоглобины: эволюция, распространение и гетерогенность//Успехи биологической химии Т. 41, С. 199-228.
  9. Altschul S. F., Gish W., Miller W. et al. 1990. Basic local alignment search tool//J. Mol. Biol. Vol. 215. P. 403-410.
  10. Amarger N., Macheret V., Laguerre G. 1997. Rhizobium gallicum sp. nov. and Rhizobium giardinii sp. nov., from Phaseolus vulgaris Nodules//Int. J. Syst. Bacteriol. Vol. 47, No. 4. P. 996-1006.
  11. Beringer J. E. 1974. R1 transfer in Rhizobium leguminosamm//J. Gen. Microbiol. 84:188-198.
  12. Eardly B. D., Nour S. M., van Berkum P., Selander R. K. 2005. Rhizobial 16S rRNA and dnaK genes: mosaicism and the uncertain phylogenetic placement of Rhizobium galegae//App. and Env. Mic. Vol. 71. No. 3. P. 1328-1335.
  13. Frank B. 1889. Ueber die Pilzsymbiose der Leguminosen//Ber Deut. Bot. Ges. Vol. 7. P. 332-346.
  14. Gaunt M. W., Turner S. L., Rigottier-Gois L. et al, 2001. Phylogenies of atpD and recA support the small subunit rRNA-based classification of rhizobia//Int.
  15. J. Syst. Evol. Microbiol. Vol. 51. P. 2037-2048. 15. Gürtler V. and Stanisich V. A. 1996. New approaches to typing and identification of bacteria using the 16S‑23S rDNA spacer region//Microbiology. Vol. 142. P. 3-16.
  16. Hall T. A. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT//Nucl. Acids. Symp. Ser. Vol. 41. P. 95-98.
  17. Jahn D., Verkamp E., Söll D. 1992. Glutamyltransfer RNA: a precursor of heme and chlorophyll biosynthesis//Trends. Biochem. Sci. Vol. 17 (6). P. 215-223.
  18. Kimura M. A. 1980. A simple method for estimating evolutionary rate at base substitudions through comparative studies of nucleotide sequences//J. Mol. Evol. Vol. 16. P. 111-120.
  19. Kumar S., Tamura K., Nei M. 2004. MEGA3: Integrated software for Molecular Evolutionary Genetics Analysis and sequence alignment//Briefings in Bioinformatics. Vol. 5. P. 150-163.
  20. Kwon S.-W., Park J.-Y., Kim J.-S. at al. 2005. Phylogenetic analysis of the genera Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium and Sinorhizobium on the basis of 16S rRNA gene and internally transcribed spacer region sequences//Int. J. Syst. Evol. Microbiol. Vol. 55. P. 263-270.
  21. Laguerre G., Mavingui P., Allard M.-R. et al. 1996. Typing of Rhizobia by PCR DNA Fingerprinting and PCR-RFLP Analysis of Chromosomal and Symbiotic Gene Regions: Application to Rhizobium leguminosarum and Its Different Biovars//App. and Env. Microbiol. Vol. 62. P. 2029-2036.
  22. Lindstrom K. 1989. Rhizobium galegae, a new species of legume root nodule bacteria//Int. J. Syst. Evol. Microbiol. Vol. 39. No. 3. P. 365-367.
  23. Martinez E. 1994. Recent developments in Rhizobium genome//Plant and Soil, Vol. 161. P. 11-20.
  24. Martínez-Romero E., Caballero-Mellado J. 1996. Rhizobium phylogenies and bacterial genetic diversity//Critical Rev. Plant Sci. Vol. 15. P. 113-140.
  25. Nei M., Kumar S. 2000. Molecular evolution and phylogenetics. New York: Oxford University Press. P. 336.
  26. Normand P., Cournoyer B., Nazaret S., Simonet P. 1992. Analysis of a ribosomal operon in the actinomycete Frankia//Gene. Vol. 111. P. 119-124.
  27. Palmer K. M., Young J. P. W. 2000. Higher Diversity of R. leguminosarum bv. viciae Populations in Arable Soils than in Grass Soils//App. and Env. Microbiol. Vol. 66. P. 2445-2450.
  28. Reese M. G. 2001. Application of a time-delay neural network to promoter annotation in the Drosophila melanogaster genome//Computers & Chemistry. Vol. 26 (1). P. 51-56.
  29. Rhizobiaceae. Молекулярная биология бактерий, взаимодействующих с растениями/Под ред. Спайнка Г., Кондороши А., Хукаса П. Пер. с англ. СПб.: Бионт, 2002. 558 с.
  30. Sanger F., Air G. M., Barrell B. G. et al. 1977. Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA//Nature. Vol. 265. P. 687-695.
  31. Segovia L., Young J. P. W., Martinez-Romero E. 1993. Reclassification of American Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli type I strains in a new species, Rhizobium etli sp. nov//Int. J. Sys. Bacteriol. Vol. 43. P. 374-377.
  32. Sullivan J. T., Patrick H. N., Lowther W. L., Scott D. B., Ronson C. W. 1995. Nodulating strains of Rhizobium loti arise through chromosomal and symbiotic gene transfer in the environment//Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 92. P. 8995-8999.
  33. Sullivan J. T., Ronson C. W. 1998. Evolution of rhizobia by acquisition of a 500‑kb symbiosis island that integrates into a phe-tRNA gene//Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 95. P. 5145-5149.
  34. Suominen L., Roos C., Lortet G. et al., 2001. Identification and structure of the Rhizobium galegae common nodulation genes: evidence for horizontal gene transfer//Mol. Biol. Evol. Vol. 18. P. 907-916.
  35. Terefework Z., Kaijalainen S., Lindström K. 2001. AFLP fingerprinting as a tool to study the genetic diversity of Rhizobium galegae isolated from Galega orientalis and Galega officinalis//J. Biotechnol. Vol. 91. P. 169-180.
  36. Terefework Z., Nick G., Suomalainen S., Padin L. 1998. Phylogeny of Rhizobiurn galegae with respect to other rhizobia and agrobacteria//Int. J. of Syst. Bacteriology. Vol. 48. P. 349-356.
  37. Thompson J. D., Higgins D. G., Gibson T. J. 1994. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position specific gap penalties and weight matrix choice//Nuc. Ac. Res. Vol. 22. P. 4673-4680.
  38. Vandamme P., Pot B., Gillis M. et al., 1996. Polyphasic taxonomy, a consensus approach to bacterial systematics//Microbiol. Rev. Vol. 60. P. 407-438.
  39. Vessey J. K., Chemining'wa G. N. 2006. The genetic diversity of Rhizobium leguminosarum bv. viciae in cultivated soils of the eastern Canadian prairie//Soil Biolog y and Biochemistr y. Vol. 38. P. 153-163.
  40. Vinuesa P., Rojas-Jiménez K., Contreras-Moreira B. et al., 2008. Multilocus sequence analysis for assessment of the biogeography and evolutionary genetics of four Bradyrhizobium species that nodulate soybeans on the Asiatic continent//App. and Env. Mic. Vol. 74. P. 6987-6996.
  41. Weisburg W. G., Barns S. M., Pelletier D. A., Lane D. J. 1991. 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study//J. Bacteriol. Vol. 173. P. 697-703.
  42. Wernegreen J. J., Harding E. E., Riley M. A. 1997. Rhizobium gone native: unexpected plasmid stability of indigenous Rhizobium leguminosarum//Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 94. P. 5483-5488.
  43. Zotov V. S., Punina N. V., Ignatov A. N. et al. 2010. Elaboration and use of new approach to species and strain identification of phytopatological and nitrogenfixing bacteria//Adaptation to Climate Change in the Baltic Sea Region: Contributions from Plant and Microbial Biotechnology. Program and Abstracts, Finland, P. 87.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зотов В.С., Пунина Н.В., Хапчаева С.А., Дидович С.В., Мельничук Т.Н., Топунов А.Ф., 2012

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах