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Genetic diversity of Sinorhizobium populations recovered from different Medicago varieties cultivated in Tunisian soils

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A collection of 468 rhizobial isolates was obtained from different ecological areas of Tunisia by trapping them on Medicago sativa cv. Gabes, Medicago scutelleta cv. Kelson, Medicago truncatula, and Medicago ciliaris. A subsample of 134 rhizobia was chosen to determine their plasmid profile, and 89 isolates were subjected to multilocus enzyme electrophoresis (MLEE) and PCR/RFLP analysis using 16S, IGS (inter genic spacer), and nifKD probes. Twenty-five representatives from these isolates were evaluated for their nodulation and nitrogen fixation capacities. MLEE studies revealed two groups with highly heterogeneous host specificity and geographical origin. The discriminatory power was found to be slightly better with the amplified ribosomal intergenic region, than the nifKD genes. Divisions detected by nifKD amplified DNA analysis matched those established by ribosomal PCR- RFLPs. The comparison between different analyses revealed that MLEE illustrated better phenotypic properties of isolates than PCR-RFLP or plasmid content analysis. Clear distinction between Sinorhizobium meliloti and Sinorhizobium medicae were observed by analysis of the IGS symbiotic regions between nifD and nifK genes. Were able to distinguish three inoculation groups; isolates trapped from M. sativa cv. Gabes and M. scutelleta cv. Kelson formed one inoculation group which was more closely related to isolates trapped from M. truncatula than those trapped from M. ciliaris.Key words: Sinorhizobium, Medicago, diversity, MLEE, PCR, symbiotic effectiveness.

Une collection de 468 isolats de rhizobiums fut obtenue à partir de diverses régions écologiques de Tunisie, en les captant dans Medicago sativa cv. Gabes, Medicago scutelleta cv. Kelson, Medicago truncatula et Medicago ciliaris. Une échantillon représentatif de 134 rhizobiums a été choisi afin de définir leur profil plasmidique. 89 isolats furent analysés par technique de mobilité électrophorétique des enzymes ou MLEE et par PCR-RFLP en utilisant des sondes spécifiques aux régions 16S, IGS et nifKD. Par ailleurs, 25 représentants des différents groupes ayant été dégagés des études moléculaires ont été évalués pour leur capacité de nodulation et de fixation de l'azote. Les analyses de MLEE ont décelé deux groupes ayant des spécificités pour l'hôte et des origines géographiques grandement hétérogènes. Le pouvoir discriminant des analyses s'avéra légèrement supérieur avec l'usage des régions intergéniques ribosomales pour l'amplification, comparativement aux gènes nifKD. Les divisions détectées par l'analyse d'amplification d'ADN nifKD se sont appariées à celles établies par le PCR-RFLP ribosomal. La comparaison des différentes analyses révéla que le MLEE mettait mieux en évidence les caractéristiques phénotypiques des isolats que les analyses de PCR-RFLP ou de contenu plasmidique. Une nette distinction entre Sinorhizobium meliloti et Sinorhizobium medicae apparut lors de l'analyse des régions IGS symbiotiques situées entre les gènes nifD et nifK. Nous avons pu distinguer trois groupes d'inoculation; les isolats captés par M. sativa cv. Gabes et M. scutelleta cv. Kelson ont constitué un groupe d'inoculation qui s'apparentait davantage aux isolats captés par M. ciliarisMots clés : Sinorhizobium, Medicago, diversité, MLEE, PCR, efficacité symbiotique.

Keywords: MLEE; Medicago; PCR; Sinorhizobium; diversity; diversité; efficacité; symbiotic effectiveness; symbiotique

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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