Polymorphism of Core and Symbiotically Specialized Genes in the Polytypic Species of Nodule Bacteria

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The polytypic species of nodule bacteria Rhizobium leguminosarum (includes biovars viciae and trifolii) and Neorhizobium galegae (biovars orientalis and officinalis) differ in the nucleotide polymorphism of housekeeping genes (hkg) and of symbiotically specialized genes (sym) that control the formation of N2-fixing nodules in leguminous plants. In R. leguminosarum, p-distance values for sym genes are higher than for hkg genes in strains from the same and from different biovars. In N. galegae, differences between biovars in sym genes are higher than in hkg genes while within biovars, polymorphism in sym genes is lower than in hkg genes. Coefficients of biovar differentiation for both groups of genes are higher in N. galegae than in R. leguminosarum, possibly reflecting the spatial isolation of N. galegae biovars. In these species of rhizobia, the phylogenetic congruence of sym and hkg genes is more pronounced in N. galegae than in R. leguminosarum. This difference indicates an active transfer of sym genes in R. leguminosarum populations possibly representing an important factor of the deep diversification for symbiotic traits in this rhizobia species.

作者简介

N. Provorov

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology

编辑信件的主要联系方式.
Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg

A. Kimeklis

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology; Saint Petersburg State University

Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg; Russia, 199034, Saint Petersburg

E. Karasev

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology

Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg

S. Khosid

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology

Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg

O. Onishchuk

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology

Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg

O. Kurchak

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology

Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg

E. Andronov

All-Russia Research Institute of Agricultural Microbiology; Dokuchaev Soil Institute

Email: provorovnik@yandex.ru
Russia, 196608, Saint Petersburg; Russia, 109017, Moscow

参考

  1. Young J.P., Crossman L.C., Johnston A.W.B. et al. The genome of Rhizobium leguminosarum has recognizable core and accessory components // Genome Biol. 2006. V. 7. https://doi.org/10.1186/gb-2006-7-4-r34
  2. Provorov N.A., Andronov E.E., Kimeklis A.K. et al. Microevolution, speciation and macroevolution in rhizobia: Genomic mechanisms and selective patterns // Front. Plant Sci. 2022. V. 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1026943
  3. Rogel M.A., Ormeño-Orrillo E., Martinez-Romero E. Symbiovars in rhizobia reflect bacterial adaptation to legumes // Syst. Appl. Microbiol. 2011. V. 34. № 2. P. 96–104. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2010.11.015
  4. Карасев Е.С., Андронов Е.Е., Аксенова Т.С. и др. Эволюция ризобий козлятника (Neorhizobium galegae): анализ полиморфизма генов фиксации азота и развития клубеньков // Генетика. 2019. Т. 55. № 2. С. 234–238. https://doi.org/10.1134/S0016675819020085
  5. Кимеклис А.К., Кузнецова И.Г., Сазанова А.Л. и др. Дивергентная эволюция симбиотических бактерий: ризобии реликтового бобового Vavilovia formosa формируют обособленную группу в пределах вида Rhizobium leguminosarum bv. viciae // Генетика. 2018. Т. 54. № 7. С. 851–855. https://doi.org/10.1134/S0016675818070068
  6. Kimeklis A., Chirak E., Kuznetsova I. et al. Rhizobia isolated from the relict legume Vavilovia formosa represent a genetically specific group within Rhizobium leguminosarum biovar viciae // Genes. 2019. V. 10. https://doi.org/10.3390/genes10120991
  7. Saitou N., Nei M. The Neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees // Mol. Biol. Evol. 1987. V. 4. № 4. P. 406–425. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454
  8. Nei M., Kumar S. Molecular Evolution and Phylogenetics. N. Y.: Oxford Univ. Press, 2000. 248 p.
  9. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap // Evolution. 1985. V. 39. № 4. P. 783–791. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1985.tb00420
  10. Kumar S., Stecher G., Li M. et al. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Mol. Biol. Evol. 2018. V. 35. № 6. P. 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  11. Letunic I., Bork P. Interactive tree of life (iTOL) v5: An online tool for phylogenetic tree display and annotation // Nucl. Ac. Res. 2021. V. 47(W1). https://doi.org/10.1093/nar/gkz239
  12. Verity R., Nichols R. What is genetic differentiation, and how should we measure it – GST, D, neither or both? // Mol. Ecol. 2014. V. 23. № 17. P. 4216–4225. https://doi.org/10.1111/mec.12856
  13. Österman J., Marsh J., Laine P.K. et al. Genome sequencing of two Neorhizobium galegae strains reveals a noe T gene responsible for the unusual acetylation of the nodulation factors // BMC Genomics. 2014. V. 15. № 1. https://doi.org/10.1186/1471-2164-15-500
  14. Andronov E., Terefework Z., Roumiantseva M. et al. Symbiotic and genetic diversity of Rhizobium galegae isolates collected from the Galega orientalis gene center in the Caucasus // Appl. Environ. Microbiol. 2003. V. 69. № 2. P. 1067–1074.
  15. Beringer J.E., Brewin N.J., Johnston A.W.B. The genetic analysis of Rhizobium in relation to symbiotic nitrogen fixation // Heredity. 1980. V. 45. № 2. P. 161–186.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (428KB)
索引源数据

版权所有 © Н.А. Проворов, А.К. Кимеклис, Е.С. Карасев, С. Хосид, О.П. Онищук, О.Н. Курчак, Е.Е. Андронов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».