Mikrobiol. Z. 2020; 82(2):38-50.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj82.02.038

Фенотипові та генотипові властивості брадіризобій, здатних нодулювати
бобові рослини родів Glycine, Vigna та Lupinus

Д.В. Крутило

Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН України
вул. Шевченка, 97, Чернігів, 14027, Україна

Мета. Вивчити фенотипові та генотипові ознаки бульбочкових бактерій – мікросимбіонтів бобових рослин родів Glycine, Vigna та Lupinus. Методи. Серологічну спорідненість 12 штамів ризобій визначали у реакції аглютинації. Хазяйську специфічність штамів досліджували у вегетаційних дослідах. RFLP аналіз гену rpoB проводили з використанням рестриктаз MspI, HaeIII та NdeII. Секвенування 16S-23S рДНК здійснювали на автоматичному ДНК-секвенаторі ABI 3130 Genetic Analyser. Результати. Встановлено, що досліджувані ризобії істотно розрізняються за серологічними властивостями і належать до 7 серогруп: КВ11, М8, 1967, 46, В1, В2 та 367а. Мікросимбіонти сої, вигни та машу утворюють групу перехресної інокуляції, проте не спроможні інфікувати люпин. Ризобії люпину B. lupini 367а та Bradyrhizobium sp. ЛД4, навпаки, вступають у симбіотичні взаємовідносини з люпином, але не нодулюють сою. Штам B. japonicum 631 здатний до симбіозу з бобовими рослинами різних триб: Phaseoleae та Lupineae. На основі RFLP аналізу rpoB гену мікросимбіонти згрупувались у чотири кластери: I – ризобії вигни, II – бульбочкові бактерії машу та сої, III – повільнорослі бульбочкові бактерії сої, IV – ризобії люпину та інтенсивнорослі ризобії сої. Секвенування 16S-23S рДНК підтвердило належність бульбочкових бактерій сої до виду B. japonicum (генетичні групи USDA 4, USDA 6, USDA 123). До цього ж виду віднесені мікросимбіонти машу (група USDA 4). Вперше з бульбочок вигни отримано ізолят Bradyrhizobium sp. В11, який ідентифіковано як новий вид B. diazoefficiens (група USDA 110). Ідентичними виявились ITS-регіони ризобій B. lupini 367а та Bradyrhizobium sp. ЛД4. Штам B. japonicum 631 на 100% подібний зі штамом B. lupini 367a за 16S-23S рДНК і з високою долею ймовірності може бути віднесений до виду B. lupini. Висновки. Продемонстровано серологічну різнорідність ризобій з кореневих бульбочок рослин родів Glycine, Vigna та Lupinus. Встановлено, що мікросимбіонти сої, вигни та машу належать до однієї групи перехресної інокуляції. Секвенування 16S-23S рДНК дозволило віднести досліджувані штами до різних генетичних груп та ідентифікувати їх як B. japonicum, B. diazoefficiens та B. lupini. Виявлено, що серологічне групування бульбочкових бактерій співпадає з генетичним (rpoB ген і ITS регіон) групуванням, а їх хазяйська специфічність пов’язана з видовою належністю.

Ключові слова: Bradyrhizobium japonicum, B. diazoefficiens, B. lupini, RFLP аналіз, 16S-23S рДНК, rpoB ген, соя, вигна, маш, люпин.

Повний текст (PDF, англ)