Caracterização fenotípica e simbiôntica de bactérias noduladoras de Genista saharae na região árida da Argélia

  • Manel Djouama Department of Nature and Life Sciences, University Mohamed Khider, BP 145 RP, Biskra 07000, Algeria. Laboratoire d’Ecologie Microbienne, Faculté des Sciences de la Nature et de la vie, Université de Bejaia,06000 Bejaia, Algeria https://orcid.org/0009-0009-5073-8322
  • Abdelhamid Foughalia Biotechnology Laboratory, Scientific and Technical Research Center on Arid Regions. (CRSTRA.Biskra), Algeria. https://orcid.org/0000-0002-4358-0434
  • Farida Boulila Laboratoire d’Ecologie Microbienne, Faculté des Sciences de la Nature et de la vie, Université de Bejaia,06000 Bejaia, Algeria. https://orcid.org/0000-0002-1968-7610
  • Adel Chala Laboratory of Applied Mathematics. University of Mohemed Khider. P O Box 145, Biskra 07000, Algeria. https://orcid.org/0000-0003-3107-8399
Palavras-chave: rizóbios, caracterização morfofisiológica, caracterização bioquímica

Resumo

Foram isoladas vinte estirpes bacterianas de nódulos radiculares de Genista saharae que cresciam espontaneamente em Biskra e El Oued, no nordeste do Saara argelino. Este estudo focou na obtenção de isolados de bactérias nodulares de leguminosas (BNL) de G. saharae e avaliou sua eficácia na formação de uma relação simbiótica com Vigna unguiculata por meio de inoculação cruzada. Além disso, identificaram-se as estirpes BNL de sucesso com base em suas características fenotípicas. A capacidade de crescimento dos isolados sob diferentes condições de salinidade [NaCl] e níveis de pH foi investigada com um espectrofotômetro (leitor de microplacas de 96 poços). Os sistemas API 20NE e API 20E foram usados para identificar as características bioquímicas dos isolados. Adicionalmente, as amostras de solo rizosférico dos dois locais de estudo foram analisadas com técnicas analíticas padrão. Todos os isolados estabeleceram simbioses eficazes com Vigna unguiculata, eram bastonetes Gram-negativos e de rápido crescimento. A temperatura ótima de crescimento foi entre 28 °C e 37 °C; alguns isolados eram termófilos e resistiram ao calor extremo (45-50 °C). Além disso, mostraram ampla tolerância ao pH (5-10) e à salinidade (100 mM a 500 mM). Os resultados bioquímicos revelaram que os isolados assimilaram diversas fontes de carbono e nitrogênio e exibiram várias atividades enzimáticas. A análise físico-química mostrou que todos os solos eram pobres em nutrientes e tinham pH alcalino. Este estudo identificou estirpes tolerantes ao estresse, úteis para futuras aplicações ambientais.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Ahnia, H., Bourebaba, Y., Durán, D., Boulila, F., Palacios, J. M., Rey, L., Ruiz-Argüeso, T., Boulila, A., & Imperial, J. (2018). Bradyrhizobium algeriense sp. nov., a novel species isolated from effective nodules of Retama sphaerocarpa from Northeastern Algeria. Systematic and Applied Microbiology, 41(4), 333-339. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2018.03.004
Aubert, G. (1978). Méthodes d'analyses des sols. Centre national de documentation pédagogique,Centre régional de Documentation Pédagogique, CRDP Marseille, 191 p. https://search.worldcat.org/fr/title/methode-danalyses-des-sols-documents-de-travail/oclc/461689985
Bordeleau, L., & Prévost, D. (1994). Nodulation and nitrogen fixation in extreme environments. Plant and Soil, 161, 115-125. https://doi.org/10.1007/BF02183092
BioMérieux. (S.d.). API 20NE.Systéme d’identification des bacilles a Gram négatif non Enterobactérie e non fastidieux. https://microbiologiemedicale.fr/wp-content/uploads/2019/02/API-20-NE.pdf
BioMérieux. (S.d.). API 20E. Systéme d’identification des Enterobacteriaceae et autres bacilles à Gram négatif non fastidieux. https://microbiologiemedicale.fr/wp-content/uploads/2019/02/Fiche-technique-API-20E.pdf
Boudehouche, W., Parker, M. A., & Boulila, F. (2020). Relationships of Bradyrhizobium strains nodulating three Algerian Genista species. Systematic and Applied Microbiology, 43(3), 126074. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2020.126074
Boulila, F., Depret, G., Boulila, A., Belhadi, Dj., Benallaoua, S., & Laguerre, G. (2009). Retama species growing in different ecological–climatic areas of northeastern Algeria have a narrow range of rhizobia that form a novel phylogenetic clade within the Bradyrhizobium genus. Systematic and Applied Microbiology, 32(4), 245-255. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2009.01.005
Cardoso, D., Pennington, R. T., de Queiroz, L. P., Boatwright, J. S., Van Wyk, B.-E., Wojciechowski, M., & Lavin, M. (2013). Reconstructing the deep-branching relationships of the papilionoid legumes. South African Journal of Botany, 89, 58-75. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2013.05.001
Chaïch, K., Bekki, A., Bouras, N., Holtz, M. D., Soussou, S., Mauré, L., Brunel, B., de Lajudie, P., & Cleyet-Marel, J. C. (2017). Rhizobial diversity associated with the spontaneous legume Genista saharae in the northeastern Algerian Sahara. Symbiosis, 71, 111-120. https://doi.org/10.1007/s13199-016-0414-y
Dekak, A., Chabi, R., Menasria, T., & Benhizia, Y. (2018). Phenotypic characterization of rhizobia nodulating legumes Genista microcephala and Argyrolobium uniflorum growing under arid conditions. Journal of Advanced Research, 14, 35-42. https://doi.org/10.1016/j.jare.2018.06.001
Downie, J. A. (2005). Legume haemoglobins: symbiotic nitrogen fixation needs bloody nodules. Current Biology, 15(6), R196-R198. DOI: 10.1016/j.cub.2005.03.006
González‐Andrés, F., & Ortiz, J. M. (1998). Biodiversity of rhizobia nodulating Genista monspessulana and Genista linifolia in Spain. New Zealand Journal of Agricultural Research, 41(4), 585-594. https://doi.org/10.1080/00288233.1998.9513342
Hawkins, J. P., Geddes, B. A., & Oresnik, I. J. (2017). Succinoglycan production contributes to acidic pH tolerance in Sinorhizobium meliloti Rm1021. Molecular Plant-Microbe Interactions, 30(12), 1009-1019. https://doi.org/10.1094/MPMI-07-17-0176-R
Lindström, K., & Lehtomäki, S. (1988). Metabolic properties, maximum growth temperature and phage sensitivity of Rhizobium sp. (Galega) compared with other fast-growing rhizobia. FEMS Microbiology Letters, 50(2-3), 277-287. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1988.tb02951.x
Mahdhi, M., Nzoué, A., Gueye, F., Merabet, C., De Lajudie, P., & Mars, M. (2007). Phenotypic and genotypic diversity of Genista saharae microsymbionts from the infra‐arid region of Tunisia. Letters in Applied Microbiology, 45(6), 604-609. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2007.02233.x
Ma, Y., & Chen, R. (2021). Nitrogen and phosphorus signaling and transport during legume–rhizobium symbiosis. Frontiers in Plant Science, 12, 683601. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.683601
Maillet, F., Fournier, J., Mendis, H. C., Tadege, M., Wen, J., Ratet, P., Mysore, K. S., Gough, C., & Jones, K. M. (2020). Sinorhizobium meliloti succinylated high‐molecular‐weight succinoglycan and the Medicago truncatula LysM receptor‐like kinase MtLYK10 participate independently in symbiotic infection. The Plant Journal, 102(2), 311-326. https://doi.org/10.1111/tpj.14625
Mathieu, C., Pieltain, F., & Jeanroy, E. (2003). Analyse chimique des sols: Méthodes choisies. Tec & doc. Lavoisier, Paris, 408 p.
Miller, K. J., & Wood, J. M. (1996). Osmoadaptation by rhizosphere bacteria. Annual Review of Microbiology, 50(1), 101-136. https://doi.org/10.1146/annurev.micro.50.1.101
Míguez-Montero, M. A., Valentine, A., & Pérez-Fernández, M. A. (2020). Regulatory effect of phosphorus and nitrogen on nodulation and plant performance of eguminous shrubs. AoB Plants, 12(1), plz047.https://doi.org/10.1093/aobpla/plz047
Michiels, J., Verreth, C., & Vanderleyden, J. (1994). Effects of temperature stress on bean-nodulating Rhizobium strains. Applied and Environmental Microbiology, 60 (4), 1206-1212. https://doi.org/10.1128/aem.60.4.1206-1212.1994
Pongslip, N. (2012). Phenotypic and genotypic diversity of rhizobia. Bentham Science Publishers. DOI:10.2174/97816080546191120101
Somasegaran, P., & Hoben, H. J. (1985). Handbook for rhizobia: methods in legume-Rhizobium technology. Springer Science & Business Media. https://www.ctahr.hawaii.edu/bnf/Downloads/Training/Rhizobium%20technology/Title%20Page.PDF
Scianna, J., Logar, R., & Pick, T. (2007). Testing and interpreting salt affected soil for tree and shrub plantings. Natural Resources Conservation Service, Plant Materials Technical Note No. MT-61. https://www.nrcs.usda.gov/plantmaterials/mtpmctn7580.pdf
Tsyganov, V. E., & Tsyganova, A. V. (2020). Symbiotic regulatory genes controlling nodule development in Pisum sativum L. Plants, 9(12), 1741. https://doi.org/10.3390/plants9121741
Vincent, J. M. (1970). A Manual for the practical study of the root-nodule bacteria. https://doi.org/10.1002/jobm.19720120524
Zakhia, F., Jeder, H., Domergue, O., Willems, A., Cleyet-Marel, J. C., Gillis, M., ... & De Lajudie, P. (2004). Characterisation of wild legume nodulating bacteria (LNB) in the infra-arid zone of Tunisia. Systematic and Applied Microbiology, 27(3), 380-395.
https://doi.org/10.1078/0723-2020-00273
Publicado
2024-11-04
Como Citar
Djouama, M., Foughalia, A., Boulila, F., & Chala, A. (2024). Caracterização fenotípica e simbiôntica de bactérias noduladoras de Genista saharae na região árida da Argélia. Revista Da Faculdade De Agronomia Da Universidade De Zulia, 41(4), e244238. Obtido de https://mail.produccioncientificaluz.org/index.php/agronomia/article/view/42896
Secção
Produção Vegetal