scholarly journals Rhizobium tropici CIAT 899 copA gene plays a fundamental role in copper tolerance in both free life and symbiosis with Phaseolus vulgaris

Microbiology ◽  
2019 ◽  
Vol 165 (6) ◽  
pp. 651-661 ◽  
Author(s):  
J. Pedro Elizalde-Díaz ◽  
Ismael Hernández-Lucas ◽  
Liliana Medina-Aparicio ◽  
Araceli Dávalos ◽  
Alfonso Leija ◽  
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2002 ◽  
Vol 15 (3) ◽  
pp. 225-232 ◽  
Author(s):  
Joaquina Nogales ◽  
Rosario Campos ◽  
Hanaa BenAbdelkhalek ◽  
José Olivares ◽  
Carmen Lluch ◽  
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Characterization of nine transposon-induced mutants of Rhizobium tropici with decreased salt tolerance (DST) allowed the identification of eight gene loci required for adaptation to high external NaCl. Most of the genes also were involved in adaptation to hyperosmotic media and were required to overcome the toxicity of LiCl. According to their possible functions, genes identified could be classified into three groups. The first group included two genes involved in regulation of gene expression, such as ntrY, the sensor element of the bacterial ntrY/ntrX two-component regulatory system involved in regulation of nitrogen metabolism, and greA, which encodes a transcription elongation factor. The second group included genes related to synthesis, assembly, or maturation of proteins, such as alaS coding for alanine-tRNA synthetase, dnaJ, which encodes a molecular chaperone, and a nifS homolog probably encoding a cysteine desulfurase involved in the maturation of Fe-S proteins. Genes related with cellular build-up and maintenance were in the third group, such as a noeJ-homolog, encoding a mannose-1-phosphate guanylyltransferase likely involved in lipopolysaccharide biosynthesis, and kup, specifying an inner-membrane protein involved in potassium uptake. Another gene was identified that had no homology to known genes but that could be conserved in other rhizobia. When inoculated on Phaseolus vulgaris growing under nonsaline conditions, all DST mutants displayed severe symbiotic defects: ntrY and noeJ mutants were impaired in nodulation, and the remaining mutants formed symbiosis with very reduced nitrogenase activity. The results suggest that bacterial ability to adapt to hyper-osmotic and salt stress is important for the bacteroid nitrogen-fixing function inside the legume nodule and provide genetic evidence supporting the suggestion that rhizobia face severe environmental changes after their release into plant cells.


2021 ◽  
Vol 14 (Supl. 1) ◽  
pp. 1-13
Author(s):  
Celso Pereira de Oliveira ◽  
Fernanda Gomes Fonseca ◽  
Selma Maria de Arruda Silva

A utilização de inoculante com rizóbios no feijoeiro tem a finalidade de fornecer nitrogênio para o desenvolvimento da planta. Atualmente, o rizóbio indicado para o feijão-comum é a espécie Rhizobium tropici. Poucos trabalhos são encontrados na literatura sobre a interação de outras espécies de rizóbio com Phaseolus vulgaris. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a produtividade do feijoeiro cultivar Carioca em função de inoculação com Bradyrhizobium japonicum e adubação nitrogenada. Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e cinco repetições, sendo os tratamentos: testemunha (sem inoculação ou adubação nitrogenada); adubação nitrogenada (20 kg.ha-1 em plantio e 20 kg.ha-1 em cobertura); só inoculação; inoculação e adubação nitrogenada (20 kg.ha-1 em cobertura). O experimento foi conduzido entre linhas de um cafezal recém implantado. Foram avaliados altura da planta, altura da inserção da primeira vagem, número de vagem por planta, comprimento de vagem, quantidade de grãos por vagem, massa de 100 grãos, e produtividade dada em kg.ha-1. O tratamento inoculação com adubação nitrogenada alcançou os maiores valores de produtividade, destacando-se na maioria das características avaliadas. Concluiu-se que mesmo não sendo o rizóbio indicado para a cultura do feijão, Bradyrhizobium japonicum pode ser indicado para incremento na produtividade do feijoeiro cultivar Carioca.


2008 ◽  
Vol 51 (6) ◽  
pp. 1089-1096 ◽  
Author(s):  
João Francisco Berton Junior ◽  
Julio Cesar Pires Santos ◽  
Cileide Maria Medeiros Coelho ◽  
Osmar Klauberg Filho

The objective of this work was to evaluate the efficiency of nitrogen fixing inoculum associated with Co + Mo leaf spray on the common bean grain yield and grain nutrients, cv. FT Nobre. Three dosages of the inoculant (0, 200 and 400 g/50 kg seeds), combined with four Co + Mo leaf spray levels (T0=0,0; T1=4.9,49; T2=7.3,73; and T3=9.7,97 g ha-1 of Co and Mo, respectively) were tested. The grain yield with the use of the inoculant (400 g / 5O kg seed-1) associated with the higher level of Co+Mo (T2 and T3) was very similar to the mineral nitrogen condition fertilizer recommended for the bean (70 kg ha-1 of N). With the increased inoculant dosage, an increase of the protein content and of P and Mg in the grain was also observed. The results indicated that the mineral nitrogen source could be replaced by inoculation of the seeds with Rhizobium tropici combined with Co + Mo leaf spray.


2011 ◽  
Vol 24 (7) ◽  
pp. 819-826 ◽  
Author(s):  
Tania Islas-Flores ◽  
Gabriel Guillén ◽  
Xóchitl Alvarado-Affantranger ◽  
Miguel Lara-Flores ◽  
Federico Sánchez ◽  
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Receptor for activated C kinase (RACK1) is a highly conserved, eukaryotic protein of the WD-40 repeat family. Its peculiar β-propeller structure allows its interaction with multiple proteins in various plant signal-transduction pathways, including those arising from hormone responses, development, and environmental stress. During Phaseolus vulgaris root development, RACK1 (PvRACK1) mRNA expression was induced by auxins, abscissic acid, cytokinin, and gibberellic acid. In addition, during P. vulgaris nodule development, PvRACK1 mRNA was highly accumulated at 12 to 15 days postinoculation, suggesting an important role after nodule meristem initiation and Rhizobium nodule infection. PvRACK1 transcript accumulation was downregulated by a specific RNA interference construct which was expressed in transgenic roots of composite plants of P. vulgaris inoculated with Rhizobium tropici. PvRACK1 downregulated transcript levels were monitored by quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction analysis in individual transgenic roots and nodules. We observed a clear phenotype in PvRACK1-knockdown nodules, in which nodule number and nodule cell expansion were impaired, resulting in altered nodule size. Microscopic analysis indicated that, in PvRACK1-knockdown nodules, infected and uninfected cells were considerably smaller (80 and 60%, respectively) than in control nodules. In addition, noninfected cells and symbiosomes in silenced nodules showed significant defects in membrane structure under electron microscopy analysis. These findings indicate that PvRACK1 has a pivotal role in cell expansion and in symbiosome and bacteroid integrity during nodule development.


2009 ◽  
Vol 33 (1) ◽  
pp. 219-226 ◽  
Author(s):  
Rodrigo de Pelegrin ◽  
Fábio Martins Mercante ◽  
Ilda Miyuki Nakase Otsubo ◽  
Auro Akio Otsubo

O manejo adequado da adubação nitrogenada representa uma das principais dificuldades da cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). No entanto, a fixação biológica de nitrogênio é uma fonte alternativa de suprimento deste nutriente à cultura. O presente estudo teve como objetivo avaliar a resposta do feijoeiro à inoculação com rizóbio e ao parcelamento de fertilizante nitrogenado em termos de nodulação das plantas e produtividade de grãos da cultura, bem como a viabilidade econômica da aplicação de fertilizante nitrogenado e, ou, inoculação com rizóbio em feijoeiro. O experimento foi conduzido num Latossolo Vermelho distroférrico, em Dourados, MS. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com seis repetições. Os sete tratamentos consistiram da aplicação parcelada de fertilizante nitrogenado em diferentes doses (0, 20, 40, 80 e 160 kg ha-1 de N como ureia) na cultura do feijoeiro, cv. Pérola, além de controles com inoculação de Rhizobium tropici combinada ou não com aplicação de 20 kg ha-1 de N. A análise econômica foi efetuada considerando os custos da ureia e sua aplicação a lanço, além do custo do inoculante; os demais custos não foram considerados, por não haver diferença entre os diferentes tratamentos. Foram obtidos o acréscimo de produtividade, o custo de produção, o acréscimo da receita bruta e o acréscimo da receita líquida dos tratamentos, em relação à testemunha sem inoculação e sem adubação nitrogenada. Embora a nodulação das plantas não tenha sido alterada pelos tratamentos, verificou-se tendência de redução conforme o aumento da dose de N aplicada. A inoculação com rizóbio selecionado promoveu rendimentos de grãos de feijoeiros equivalentes à aplicação de 80 kg ha-1 de N. Quando acrescida da adubação com 20 kg ha-1 de N no plantio, a inoculação com rizóbio propiciou acréscimo de receita líquida semelhante à aplicação de 160 kg ha-1 de N e superior ao tratamento com a adubação de 20 kg ha-1 de N sem inoculação, evidenciando a sua importância para obtenção de maior rentabilidade na cultura do feijoeiro.


1998 ◽  
Vol 11 (10) ◽  
pp. 979-987 ◽  
Author(s):  
Jorge Luis Folch-Mallol ◽  
Hamid Manyani ◽  
Silvia Marroquí ◽  
Carolina Sousa ◽  
Carmen Vargas ◽  
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A cosmid from the Rhizobium tropici CIAT899 symbiotic plasmid, containing most of the nodulation genes described in this strain, has been isolated. Although this cosmid does not carry a nodD gene, it confers ability to heterologous Rhizobium spp. to nodulate R. tropici hosts (Phaseolus vulgaris, Macroptilium atropurpureum, and Leucaena leucocephala). The observed phenotype is due to constitutive expression of the nodABCSUIJ operon, which has lost its regulatory region and is expressed from a promoter present in the cloning vector. Thin-layer chromatography (TLC) analysis of the Nod factors produced by this construction shows that it is still capable of synthesizing sulfated compounds, suggesting that the nodHPQ genes are organized as an operon that is transcribed in a nodD-independent manner and is not regulated by flavonoids. Se ha aislado un cósmido del plásmido simbiótico de Rhizobium tropici CIAT899 que contiene la mayoría de los genes de nodulación descrito para esta estirpe, menos el gen regulador nodD. La introducción de este cósmido en una estirpe curada del plásmido simbiótico de R. tropici CIAT899 permite la nodulación en las plantas ensayadas (Phaseolus vulgaris, Macroptilium atropurpureum, y Leucaena leucocephala). El fenotipo observado se debe a la expresión constitutiva del operón nodABCSUIJ bajo el promotor del gen de resistencia a la kanamicina, que lleva el vector donde se ha clonado el fragmento de ADN. Análisis por cromatografia de capa fina demuestran que esta construcción es capaz de sulfatar el extremo reductor del factor Nod. Estas evidencias sugieren que los genes nodHPQ constituyen un operón, y que su expresión es independiente del gen regulador nodD.


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