Влияние температуры на размер бактероидов в клубеньках растений Glycine max и Glycine soja, инокулированных штаммом Bradyrhizobium liaoningense RCAM 04656

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Известно, что Glycine max и G. soja, вступая в симбиотические отношения с различными видами ризобий, образуют клубеньки детерминированного типа. В таких клубеньках бактероиды мало дифференцированы и незначительно отличаются от свободноживущих бактерий. Недавно было показано, что в клубеньках G. soja при инокуляции штаммом Bradyrhizobium liaoningense RCAM04656 бактероиды значительно превышали по размеру свободноживущие бактерии. В данном исследовании установлено, что пониженная температура (21°С) повышает вариативность длины бактероидов в клубеньках как G. max, так и G. soja, при этом отдельные бактероиды увеличивались в размерах более чем в 15 раз по сравнению с бактериями. При оптимальной температуре (28/24°С) размеры бактероидов варьировали в меньшей степени.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. С. Перцев

Санкт-Петербургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: vetsyganov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург, 199034; Санкт-Петербург, 196608

А. Б. Китаева

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: vetsyganov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург, 196608

В. Е. Цыганов

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: vetsyganov@arriam.ru
Россия, Санкт-Петербург, 196608

Список литературы

  1. Alunni B., Gourion B. Terminal bacteroid differentiation in the legume–rhizobium symbiosis: nodule-specific cysteine-rich peptides and beyond // New Phytol. 2016. V. 211. P. 411–417.
  2. Aranjuelo I., Aldasoro J., Arrese-Igor C., Erice G., Sanz-Sáez Á. How does high temperature affect legume nodule symbiotic activity? // Legume nitrogen fixation in a changing environment: Achievements and challenges / Eds. Sulieman S., Tran L.-S.P. Cham: Springer International Publishing, 2015. P. 67–87.
  3. Aranjuelo I., Arrese-Igor C., Molero G. Nodule performance within a changing environmental context // J. Plant Physiol. 2014. V. 171. P. 1076–1090.
  4. Fåhraeus G. The infection of clover root hairs by nodule bacteria studied by a simple glass slide technique // J. Gen. Microbiol. 1957. V. 16. P. 374–381.
  5. Guinel F. C. Getting around the legume nodule. I. The structure of the peripheral zone in four nodule types // Botany. 2009. V. 87. P. 1117–1138.
  6. Kitaeva A. B., Gorshkov A. P., Kusakin P. G., Sadovskaya A. R., Tsyganova A. V., Tsyganov V. E. Tubulin cytoskeleton organization in cells of determinate nodules // Front. Plant Sci. 2022. V. 13. Art. 823183.
  7. Mergaert P. Differentiation of symbiotic nodule cells and their rhizobium endosymbionts // Adv. Bot. Res. 2020. V. 94. P. 149–180.
  8. Mergaert P., Uchiumi T., Alunni B., Evanno G., Cheron A., Catrice O., Mausset A.-E., Barloy-Hubler F., Galibert F., Kondorosi A., Kondorosi E. Eukaryotic control on bacterial cell cycle and differentiation in the Rhizobium–legume symbiosis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. V. 103. P. 5230–5235.
  9. Serova T. A., Kusakin P. G., Kitaeva A. B., Seliverstova E. V., Gorshkov A. P., Romanyuk D. A., Zhukov V. A., Tsyganova A. V., Tsyganov V. E. Effects of elevated temperature on Pisum sativum nodule development: I – Detailed characteristic of unusual apical senescence // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. Art. 17144. https://doi.org/10.3390/ijms242417144
  10. Suganuma N., Nakamura Y., Yamamoto M., Ohta T., Koiwa H., Akao S., Kawaguchi M. The Lotus japonicus Sen1 gene controls rhizobial differentiation into nitrogen-fixing bacteroids in nodules // Mol. Genet. Genomics. 2003. V. 269. P. 312–320.
  11. Szczyglowski K., Shaw R. S., Wopereis J., Copeland S., Hamburger D., Kasiborski B., Dazzo F. B., de Bruijn F. J. Nodule organogenesis and symbiotic mutants of the model legume Lotus japonicus // Mol. Plant-Microbe Interact. 1998. V. 11. P. 684–697.
  12. Tsyganova A. V., Kitaeva A. B., Gorshkov A. P., Kusakin P. G., Sadovskaya A. R., Borisov Y. G., Tsyganov V. E. Glycyrrhiza uralensis nodules: histological and ultrastructural organization and tubulin cytoskeleton dynamics // Agronomy. 2021. V. 11. Art. 2508. https://doi.org/10.3390/agronomy11122508
  13. Tu T., Gao Z., Li L., Chen J., Ye K., Xu T., Mai S., Han Q., Chen C., Wu S., Dong Y., Chen J., Huang L., Guan Y., Xie F., Chen X. Soybean symbiotic-nodule zonation and cell differentiation are defined by NIN2 signaling and GH3-dependent auxin homeostasis // Dev. Cell. 2024. V. 59. P. 2254–2269.
  14. Van De Velde W., Zehirov G., Szatmari A., Debreczeny M., Ishihara H., Kevei Z., Farkas A., Mikulass K., Nagy A., Tiricz H., Satiat-Jeunemaître B., Alunni B., Bourge M., Kucho K., Abe M., Kereszt A., Maroti G., Uchiumi T., Kondorosi E., Mergaert P. Plant peptides govern terminal differentiation of bacteria in symbiosis // Science. 2010. V. 327. P. 1122–1126.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Дополнительные материалы
Скачать (86KB)
Метаданные
3. Рисунок. Общий вид клубеньков (а); гистологическое строение клубеньков (б); общий вид бактерий Bradyrhizobium liaoningense RCAM04656 (в); общий вид бактероидов (г). Масштабная линейка – 1 мм (а); 500 мкм (б); 1 мкм (в); 5 мкм (г).

Скачать (571KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025