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Variation in the nod gene RFLPs, nucleotide sequences of 16S rRNA genes, Nod factors, and nodulation abilities of Bradyrhizobium strains isolated from Thai Vigna plants

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Abstract:

The analysis of nod genes and 16S rRNA gene regions, Nod factors, and nodulation abilities of Brady rhizobium strains isolated from tropical Thai Vigna species is reported. A total of 55 Bradyrhizobium strains isolated from two cultivated and six wild Vigna species growing in central and northern Thailand were evaluated. Thai Vigna spp. Bradyrhizobium strains showed higher levels of nod gene RFLP diversity compared with Thai soybean Brady rhizobium strains or temperate strains of Bradyrhizobium japonicum and Bradyrhizobium elkanii. Analysis of the 16S rRNA gene region using selected strains also suggests a high genetic diversity of the Thai VignaBradyrhizobium association. Based on thin-layer chromatography analysis, Nod factors produced by tropical Thai Vigna spp. Brady rhizobium strains are more diverse than temperate Japanese and US strains of B. japonicum and B. elkanii. Thai Vigna spp. Bradyrhizobium strains showed variation in nodulation ability and affinity, estimated by the number of normal nodules versus green nodules in an inoculation study. There are some Bradyrhizobium–host combinations that could not form any nodules, suggesting that some genetic differentiation has evolved in their host range. However, most of the Thai Vigna spp. Bradyrhizobium strains formed nodules on the cultigens soybean (Glycine max), mungbean (Vigna radiata), azuki bean (Vigna angularis), and cowpea (Vigna unguiculata). This is the first study on Bradyrhizobium strains associated with a range of cultivated and wild Vigna and reveals that these Bradyrhizobium strains are diverse and may provide novel sources of useful variation for the improvement of symbiotic systems.Key words: Bradyrhizobium, Vigna, common nod gene, 16S rRNA genes, RFLP, Thailand.

Cette étude décrit l'analyse des régions des gènes nod et ARNr 16S, de même que des facteurs Nod et de la capacité de nodulation de souches de Bradyrhizobium isolées d'espèces tropicales thaïlandaises de haricots (Vigna). Un total de 55 souches de Bradyrhizobium isolées de deux espèces cultivées et six espèces sauvages de Vigna poussant dans le centre et le nord de la Thaïlande a été évalué. Les souches de Bradyrhizobium de Vigna thaïlandais ont révélé en RFLP un niveau de diversité du gène nod plus élevé que les souches de Bradyrhizobium de la fève de soya thaïlandaises ou les souches tempérées de Bradyrhizobium japonicum et Bradyrhizobium elkanii. L'analyse de la région du gène codant l'ARNr 16S de souches sélectionnées suggère aussi une haute diversité génétique chez Bradyrhizobium associé aux Vigna thaïlandais. Selon une analyse chromatographique en couche mince, les facteurs Nod produits par les souches de Bradyrhizobium de Vigna thaïlandais sont plus diversifiés que ceux des souches tempérées japonaises et américaines de B. japonicum et de B. elkanii. Les souches de Bradyrhizobium de Vigna thaïlandais ont démontré une certaine variabilité dans leur capacité et leur affinité de nodulation, estimées par le nombre de nodules normaux par rapport aux nodules verts dans une étude d'inoculation. Quelques combinaisons Bradyrhizobium–hôte ne pouvaient pas former de nodules, suggérant qu'une certaine différenciation génétique se soit développée en lien avec l'hôte. Cependant, la plupart des souches de Bradyrhizobium de Vigna thaïlandais a formé des nodules sur les cultigènes de soya jaune (Glycine max), soya vert (Vigna radiata), fève azuki (Vigna angularis) et le niébé (Vigna unguiculata). Cette étude est la première portant sur les souches de Bradyzhobium associées à une variété de Vigna cultivés et sauvages et révèle que ces souches de Bradyzhobium sont diversifiées et peuvent constituer de nouvelles sources permettant de varier et d'améliorer les systèmes symbiotiques.Mots clés : Bradyrhizobium, Vigna, gène nod commun, gènes ARNr 16S, RFLP, Thaïlande.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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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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