Influence of substrate composition and flow rate on growth of Azospirillum brasilense Cd in a co-culture with 3 sorghum rhizobacteria

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Abstract:

The ability of Azospirillum brasilense Cd to colonize the niche occupied by 3 bacterial strains previously isolated from sorghum rhizosphere was studied by means of the Biolog system. The isolates were identified by different methods as strains belonging to Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, and Klebsiella terrigena species. Several C sources, also chosen among the constituents of sorghum root exudates, were used to evaluate the metabolic profiles of Azospirillum and the sorghum rhizobacteria. Azospirillum brasilense Cd exploited the same class of C compounds as the sorghum rhizobacteria and overlapped in their niche requirements. Since structure and functioning of a microbial community are largely affected by the flow rate of nutrient supply, the competitive behavior of A. brasilense Cd was studied in a chemostat mixed culture under C-limited conditions using disodium succinate as C source. Only at high growth rates, i.e., when the C source was highly supplied, A. brasilense Cd appeared to be a good competitor and it became the dominant species, whereas at low growth rates, it was outnumbered by the other species. However, the coexistence of all the strains was always maintained, thus suggesting that interactions other than competition or a potential cross-feeding might occur within the mixed culture.Key words: Azospirillum brasilense, competition, metabolic profile, niche overlap, sorghum rhizobacteria.

Nous avons étudié à l'aide du système Biolog la capacité de Azospirillum brasilense Cd à coloniser la niche occupée par trois souches bactériennes isolées préalablement d'une rhizosphère de sorgho. Les isolats ont été identifiés par diverses méthodes comme étant des souches appartenant aux espèces de Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia et Klebsiella terrigena. Plusieurs sources de carbone, également choisies parmi les éléments composant les exudats de racines de sorgho, ont été utilisées afin d'évaluer les profils métaboliques de Azospirillum et de rhizobactéries de sorgho. A. brasilense Cd a utilisé la même classe de composés carbonés que les rhizobactéries de sorgho et empiétait sur les besoins de leur niche. Puisque la structure et la fonction d'une communauté microbienne sont en grande partie affectées par le flux de l'apport en nutriments, le comportement compétitif de A. brasilense Cd a été étudié dans une culture mixte de chémostat dans des conditions restreintes en carbone, utilisant du Na-succinate comme source de C. A. brasilense Cd ne s'est révélé être un bon compétiteur et n'est devenu l'espèce dominante qu'à hauts taux de croissance, c'est-à-dire lorsque la source de carbone était abondamment fournie, alors qu'il a été devancé par d'autre espèce à bas taux de croissance. Toutefois, la coexistence de toutes les souches fut maintenue en tout temps, ce qui signale l'existence dans la culture mixte d'interactions autres que la compétition ou une possible inter-alimentation.Mots clés : Azospirillum brasilense, compétition, profils métaboliques, chevauchement de la niche, rhizobactéries de sorgho.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2004

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