Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant
In previous years, the serological and genetic diversities of soybean nodule bacteria in agrocenoses of Ukraine have been researched. Less attention was paid to the study of their survival in the soil. Taking into account the natural heterogeneity of bacteria of the genus Bradyrhizobium, the aim of...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/102 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-102 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
Bradyrhizobium japonicum B. lupini bradyrhizobia populations trap hosts wild soybean cowpea mung bean adzuki bean lupine Bradyrhizobium japonicum B. lupini популяції брадіризобій рослини-пастки дика соя вигна маш квасоля адзукі люпин |
| spellingShingle |
Bradyrhizobium japonicum B. lupini bradyrhizobia populations trap hosts wild soybean cowpea mung bean adzuki bean lupine Bradyrhizobium japonicum B. lupini популяції брадіризобій рослини-пастки дика соя вигна маш квасоля адзукі люпин Krutylo, D.V. Nadkernychna, O.V. Крутило, Д.В. Надкернична, О.В. Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant |
| topic_facet |
Bradyrhizobium japonicum B. lupini bradyrhizobia populations trap hosts wild soybean cowpea mung bean adzuki bean lupine Bradyrhizobium japonicum B. lupini популяції брадіризобій рослини-пастки дика соя вигна маш квасоля адзукі люпин |
| format |
Article |
| author |
Krutylo, D.V. Nadkernychna, O.V. Крутило, Д.В. Надкернична, О.В. |
| author_facet |
Krutylo, D.V. Nadkernychna, O.V. Крутило, Д.В. Надкернична, О.В. |
| author_sort |
Krutylo, D.V. |
| title |
Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant |
| title_short |
Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant |
| title_full |
Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant |
| title_fullStr |
Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant |
| title_full_unstemmed |
Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant |
| title_sort |
features of local bradyrhizobia populations after long-term period in the soil without a host plant |
| title_alt |
Характеристика місцевих популяцій брадіризобій після тривалого існування в грунті без рослини-господаря |
| description |
In previous years, the serological and genetic diversities of soybean nodule bacteria in agrocenoses of Ukraine have been researched. Less attention was paid to the study of their survival in the soil. Taking into account the natural heterogeneity of bacteria of the genus Bradyrhizobium, the aim of this work was to evaluate the diversity of bradyrhizobia in local populations of different soils after a long-term period without leguminous plants, to obtain new isolates of nodule bacteria and to study their properties. Methods. Microbiological (isolation of bradyrhizobia from the nodules of trap plants, study of the properties of strains), serological (study of the diversity of rhizobia in nodule populations, study of the serological affiliation of strains), vegetation and field experiments (study of plant infecting with bradyrhizobia). Results. Local populations of bradyrhizobia in sod-podzolic soil and leached chornozem were studied using trap plants of the genera Glycine, Vigna, and Lupinus. It was established that after a 7 to 8-year period without leguminous plants, active nodule bacteria remained in both types of soil, which nodulated cultivated and wild soybeans, cowpeas, mung beans, adzuki beans, and lupine. The main microsymbionts of plants of the genera Glycine and Vigna on different types of soil were soybean bradyrhizobia belonging to 6 serological groups: 46, M8, КВ11, 634b, HR, and B1. The representatives of 4 serogroups corresponded to the inoculant strains of Bradyrhizobium japonicum 46, M8, 634b, and КВ11, which were periodically used in the studied areas. In addition to B. japonicum, cowpea plants trapped microsymbionts of B. lupini serogroup 367a (4.2%) from the soil. Bradyrhizobia of serogroup B1 were detected both in nodules of cowpea (6.3%) and wild soybean (12.5%). 45.8% of lupine nodules were formed by bacteria B. lupini of serogroup 367a. The appearance in populations of representatives of serogroups HR and B1 along with a group of unidentified microsymbionts requires further research. Cultivation of trap plants of wild soybeans and various types of cowpea made it possible to identify saprophytic strain B. japonicum M8 (formed 25.0% to 83.4% of nodules) in the sod-podzolic soil, which did not infect the roots of cultivated soybeans. 70 isolates of bradyrhizobia were obtained from nodules of trap plants, which were preliminarily identified as B. japonicum, B. lupini, and Bradyrhizobium sp. Conclusions. The results confirm the importance of using different leguminous trap plants for a more complete characterization of the local rhizobial community. Cultivation of plants of the genera Glycine, Vigna, and Lupinus, capable of cross-infection, made it possible to detect bacteria B. japonicum (serogroups 46, M8, КВ11, 634b, HR), B. lupini (serogroup 367a), and Bradyrhizobium sp. (serogroup B1), which exist for a long-term period as saprophytes in sod-podzolic soil and leached chornozem. 70 isolates of bradyrhizobia were obtained, 35 of which were serologically related to the inoculant strains of B. japonicum introduced into the agrocenosis at the beginning of the research. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/102 |
| work_keys_str_mv |
AT krutylodv featuresoflocalbradyrhizobiapopulationsafterlongtermperiodinthesoilwithoutahostplant AT nadkernychnaov featuresoflocalbradyrhizobiapopulationsafterlongtermperiodinthesoilwithoutahostplant AT krutilodv featuresoflocalbradyrhizobiapopulationsafterlongtermperiodinthesoilwithoutahostplant AT nadkerničnaov featuresoflocalbradyrhizobiapopulationsafterlongtermperiodinthesoilwithoutahostplant AT krutylodv harakteristikamíscevihpopulâcíjbradírizobíjpíslâtrivalogoísnuvannâvgruntíbezroslinigospodarâ AT nadkernychnaov harakteristikamíscevihpopulâcíjbradírizobíjpíslâtrivalogoísnuvannâvgruntíbezroslinigospodarâ AT krutilodv harakteristikamíscevihpopulâcíjbradírizobíjpíslâtrivalogoísnuvannâvgruntíbezroslinigospodarâ AT nadkerničnaov harakteristikamíscevihpopulâcíjbradírizobíjpíslâtrivalogoísnuvannâvgruntíbezroslinigospodarâ |
| first_indexed |
2024-09-01T17:43:16Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:43:16Z |
| _version_ |
1809016523584438272 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1022023-10-27T16:46:09Z Features of Local Bradyrhizobia Populations after Long-Term Period in the Soil without a Host Plant Характеристика місцевих популяцій брадіризобій після тривалого існування в грунті без рослини-господаря Krutylo, D.V. Nadkernychna, O.V. Крутило, Д.В. Надкернична, О.В. Bradyrhizobium japonicum B. lupini bradyrhizobia populations trap hosts wild soybean cowpea mung bean adzuki bean lupine Bradyrhizobium japonicum B. lupini популяції брадіризобій рослини-пастки дика соя вигна маш квасоля адзукі люпин In previous years, the serological and genetic diversities of soybean nodule bacteria in agrocenoses of Ukraine have been researched. Less attention was paid to the study of their survival in the soil. Taking into account the natural heterogeneity of bacteria of the genus Bradyrhizobium, the aim of this work was to evaluate the diversity of bradyrhizobia in local populations of different soils after a long-term period without leguminous plants, to obtain new isolates of nodule bacteria and to study their properties. Methods. Microbiological (isolation of bradyrhizobia from the nodules of trap plants, study of the properties of strains), serological (study of the diversity of rhizobia in nodule populations, study of the serological affiliation of strains), vegetation and field experiments (study of plant infecting with bradyrhizobia). Results. Local populations of bradyrhizobia in sod-podzolic soil and leached chornozem were studied using trap plants of the genera Glycine, Vigna, and Lupinus. It was established that after a 7 to 8-year period without leguminous plants, active nodule bacteria remained in both types of soil, which nodulated cultivated and wild soybeans, cowpeas, mung beans, adzuki beans, and lupine. The main microsymbionts of plants of the genera Glycine and Vigna on different types of soil were soybean bradyrhizobia belonging to 6 serological groups: 46, M8, КВ11, 634b, HR, and B1. The representatives of 4 serogroups corresponded to the inoculant strains of Bradyrhizobium japonicum 46, M8, 634b, and КВ11, which were periodically used in the studied areas. In addition to B. japonicum, cowpea plants trapped microsymbionts of B. lupini serogroup 367a (4.2%) from the soil. Bradyrhizobia of serogroup B1 were detected both in nodules of cowpea (6.3%) and wild soybean (12.5%). 45.8% of lupine nodules were formed by bacteria B. lupini of serogroup 367a. The appearance in populations of representatives of serogroups HR and B1 along with a group of unidentified microsymbionts requires further research. Cultivation of trap plants of wild soybeans and various types of cowpea made it possible to identify saprophytic strain B. japonicum M8 (formed 25.0% to 83.4% of nodules) in the sod-podzolic soil, which did not infect the roots of cultivated soybeans. 70 isolates of bradyrhizobia were obtained from nodules of trap plants, which were preliminarily identified as B. japonicum, B. lupini, and Bradyrhizobium sp. Conclusions. The results confirm the importance of using different leguminous trap plants for a more complete characterization of the local rhizobial community. Cultivation of plants of the genera Glycine, Vigna, and Lupinus, capable of cross-infection, made it possible to detect bacteria B. japonicum (serogroups 46, M8, КВ11, 634b, HR), B. lupini (serogroup 367a), and Bradyrhizobium sp. (serogroup B1), which exist for a long-term period as saprophytes in sod-podzolic soil and leached chornozem. 70 isolates of bradyrhizobia were obtained, 35 of which were serologically related to the inoculant strains of B. japonicum introduced into the agrocenosis at the beginning of the research. У попередні роки досліджено серологічне та генетичне різноманіття бульбочкових бактерій сої в агроценозах України. Менше уваги приділялося вивченню виживання їх у грунті. Враховуючи природну неоднорідність бактерій роду Bradyrhizobium, метою даної роботи було: оцінити різноманіття брадіризобій у місцевих популяціях різних ґрунтів після тривалого існування без бобових рослин, отримати нові ізоляти бульбочкових бактерій та вивчити їх властивості. Методи. Мікробіологічні (виділення брадіризобій із бульбочок рослин-пасток, вивчення властивостей штамів), серологічні (дослідження різноманіття ризобій у бульбочкових популяціях, вивчення серологічної належності штамів), вегетаційні, польові (вивчення інфікування рослин брадіризобіями). Результати. За використання рослин-пасток родів Glycine, Vigna та Lupinus досліджено місцеві популяції брадіризобій у дерново-підзолистому грунті та вилугуваному чорноземі. Встановлено, що після 7—8 років існування без бобових рослин в обох типах ґрунтів збереглися активні бульбочкові бактерії, які нодулювали культурну та дику сою, вигну, маш, квасолю адзукі та люпин. Основними мікросимбіонтами рослин родів Glycine і Vigna на різних типах ґрунту були брадіризобії сої, які належать до 6 серологічних груп: 46, М8, КВ11, 634б, HR та В1. Представники 4 серогруп відповідали штамам-інокулянтам Bradyrhizobium japonicum 46, М8, 634б та КВ11, які періодично використовувались на досліджуваних ділянках. Рослини вигни, окрім бактерій B. japonicum, відбирали з ґрунту мікросимбіонтів B. lupini серогрупи 367а (4,2%). Брадіризобії серогрупи В1 виявлено як у бульбочках вигни (6,3%), так і дикої сої (12,5%). 45,8% бульбочок люпину формували бактерії B. lupini серогрупи 367а. Поява в популяціях представників серогруп HR, В1 та групи неідентифікованих мікросимбіонтів потребує додаткових досліджень. Вирощування рослин-пасток дикої сої та різних видів вигни дозволило виявити сапрофітно присутній у дерново-підзолистому грунті штам B. japonicum М8 (формував 25,0—83,4% бульбочок), який не інфікував корені культурної сої. Із бульбочок рослин-пасток отримано 70 ізолятів брадіризобій, які за морфолого-культуральними і серологічними ознаками попередньо ідентифіковані як B. japonicum, B. lupini, Bradyrhizobium sp. Висновки. Отримані дані підтверджують важливість використання різних бобових рослин-пасток для повнішої характеристики місцевого ризобіального угруповання. Вирощування рослин родів Glycine, Vigna та Lupinus, здатних до перехресного інфікування, дозволило виявити у дерново-підзолистому грунті та вилугуваному чорноземі сапрофітно існуючі протягом тривалого часу бактерії B. japonicum (серогрупи 46, М8, КВ11, 634b, HR), B. lupini (серогрупи 367a) та Bradyrhizobium sp. (серогрупи В1). Отримано 70 ізолятів брадіризобій, 35 з яких виявилися серологічно спорідненими зі штамами-інокулянтами B. japonicum, інтродукованими в агроценози на початку досліджень. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2023-10-23 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/102 10.15407/microbiolj85.05.020 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 85 No. 5 (2023): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 20-30 Мікробіологічний журнал; Том 85 № 5 (2023): Мікробіологічний журнал; 20-30 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj85.05 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/102/32 Copyright (c) 2023 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |