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Bacterial endophytes of the wildflower Crocus albiflorus analyzed by characterization of isolates and by a cultivation-independent approach

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Abstract:

The presence and taxonomy of endophytic bacteria of the entire aerial parts of crocus (Crocus albiflorus), a wildflower native in the Alps, were investigated. A combination of plating of plant macerates, isolation and sequence identification of isolates, and direct 16S rDNA PCR amplification followed by whole-community fingerprinting (T-RFLP) and by construction of a bacterial clone library was used. The results clearly indicated that a wide range of bacteria from diverse phylogenetic affiliation, mainly -Proteobacteria and Firmicutes, live in association with plants of C. albiflorus. The community composition of the culturable component of the microflora was remarkably different from that of the clone library. Only three bacterial divisions were found in the culture collection, which represented 17 phylotypes, whereas six divisions were identified in the clonal analysis comprising 38 phylotypes. The predominant group in the culture collection was the low G + C Gram-positive group, whereas in the clone library, the -Proteobacteria predominated. Interestingly, the most prominent bacterium within the uncultured bacterial community was a pseudo monad closely related to a cold-tolerant Pseudomonas marginalis strain. The results suggest that Crocus supports a diverse bacterial microflora resembling the microbial communities that have been described for other plants and containing species that have not been described in association with plants.Key words: crocus, endophytes, 16S rRNA, 16S rDNA clone library, T-RFLP analysis, community analysis.

La taxonomie des bactéries endophytes présentes sur toutes les parties aériennes du crocus (Crocus albiflorus), une fleur sauvage alpine, a été étudiée. Nous avons utilisé une combinaison d'approches incluant l'ensemence ment d'extraits de plantes macérées, l'isolement et l'identification de séquences des isolats et l'amplification PCR de l'ADNr 16S suivie par l'empreinte de toute la communauté (RFLP-T), ainsi que la construction d'une banque de clones bactériens. Les résultats indiquent clairement qu'un vaste éventail de bactéries d'affiliations phylogéniques diverses, dont principalement -Proteobacteria et Firmicutes, vivent en association avec le crocus. La composition de la communauté des composantes cultivables de la microflore était remarquablement différente de celle de la banque de clones. Trois divisions bactériennes seulement, représentant 17 phylotypes, ont été trouvées en culture, alors que six divisions comprenant 38 phylotypes ont été identifiées lors de l'analyse des clones. Le groupe prédominant des cultures était constitué de bactéries Gram-positives à faible contenu en G + C, alors que dans la banque de clones, les -Proteobacteria prédominaient. Fait intéressant, la bactérie prédominant à l'intérieur du groupe non cultivé consistait en une souche de Pseudomonas marginalis tolérante au froid. Ces résultats suggèrent que le crocus supporte une microflore bactérienne variée, qui ressemble aux communautés microbiennes qui ont déjà été décrites chez d'autres plantes, et qui comporte des espèces qui n'ont pas encore été décrites quant à leur association avec des plantes.Mots clés : crocus, endophytes, ARNr 16S, banque de clones d'ADNr 16S, analyse en RFLP-T, analyse de communauté.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2006-02-01

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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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