Email this article 
Post a Comment Simulation of evolution of the legume-rhizobia symbiosis under the conditions of ecological instability
- Authors: Vorobyov N.I.1, Provorov N.A.1
-
Affiliations:
- All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
- Issue: Vol 11, No 4 (2013)
- Pages: 73-85
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/ecolgenet/article/view/2467
- DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen11473-85
- ID: 2467
Cite item
Full Text
Abstract
The mathematical model is constructed which describes the impacts of chaotically changing environment on the frequencies and productivity of partners in the legume-rhizobia symbiosis. The most sensitive for external impacts are the adaptively prospective bacteria strains which are specific with respect to hosts and are capable for the intensive evolution towards an improved symbiotic efficiency. An increased stability of these strains in symbiotic system may be an important factor of its evolution for the improved efficiency of partners’ interaction.
Full Text
##article.viewOnOriginalSite##About the authors
Nikolay Ivanovich Vorobyov
All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
Email: vorobyov@arriam.spb.ru
Candidate of Technical Sciences, Head of the Group of Bioinformatics and Mathematical Simulation
Nikolay Alexandrovich Provorov
All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology
Email: provorov@newmail.ru
Doctor of Biological Sciences, Deputy Director
References
- Воробьев Н. И., Проворов Н. А. (2008) Моделирование эволюции бобово-ризобиального симбиоза при мульти-штаммовой конкуренции бактерий за инокуляцию симбиотических ниш. Экологич. генетика. Т. 6(4): С. 3-11.
- Воробьев Н. И., Проворов Н. А. (2010) Моделирование эволюции бобово-ризобиального симбиоза на повышение функциональной интегрированности партнеров и экологической эффективности их взаимодействия. Экологич. генетика. Т. 8(3): С. 16-26.
- Добровольский В. В. (1989) География почв с основами почвоведения. М.: Высшая школа, 320 с.
- Ермаков С. М., (2009) Метод Монте-Карло в вычислительной математике. Вводный курс. СПб.: Невский Диалект, 192 с.
- Кнут Д. Э. (2000) Случайные числа. Искусство программирования. Т. 2. Получисленные алгоритмы. 3-е изд. М.: Вильямс, 832 с.
- Проворов Н. А., Воробьев Н. И. (2012) Генетические основы эволюции растительно-микробного симбиоза. Под ред. И. А. Тихоновича. СПб.: Информ-Навигатор, 400 с.
- Проворов Н. А., Воробьев Н. И. (2013) Адаптивная и прогрессивная эволюция растительно-микробного симбиоза. Экологич. генетика. Т. 9(1): С. 12-22.
- Проворов Н. А., Тихонович И. А. (2003) Эколого-генетические принципы селекции растений на повышение эффективности взаимодействия с микроорганизмами. С.-х. биология. № 3: С. 11-25.
- Тихонович И. А., Проворов Н. А. (2009) Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агросистем будущего. СПб.: Изд-во СПбГУ, 210 с.
- Тихонович И. А., Проворов Н. А. (2012) Развитие подходов симбиогенетики для изучения изменчивости и наследственности надвидовых систем. Генетика. Т. 48(4): С. 437-450.
- Pershina E. V., Andronov E. E., Pinaev A. G., Provorov N. A. (2013) Recent advances and perspectives in metagenomic studies of soil microbial communities. Management of Microbial Resources in the Environment. Malik A., Grohmann E., Alves M. (eds.). Springer. P. 141-166.
- Provorov N. A., Vorobyov N. I. (2000) Population genetics of rhizobia: construction and analysis of an “infection and release” model. J. Theor. Biol. V. 205: P. 105-119.
- Provorov N. A., Vorobyov N. I. (2008) Equilibrium between the “genuine mutualists” and “symbiotic cheaters” in the bacterial population co-evolving with plants in a facultative symbiosis. Theor. Population Biol. V. 74: P. 345-355.
- Provorov N. A., Vorobyov N. I. (2010) Simulation of evolution implemented in the mutualistic symbioses towards enhancing their ecological efficiency, functional integrity and genotypic specificity. Theor. Population Biology.V. 78: P. 259-269.
- Seckbach J. (2002) Symbiosis: mechanisms and model systems. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Acad. Publ., 800 pp.
- Sprent J. I. (2001) Nodulation in legumes. Kew, Royal Botanical Gardens: Cromwell Press Ltd, 148 pp.
- Sprent J. I. (2005) West African legumes: the role of nodulation and nitrogen fixation. New Phytologist. V. 167: P. 326-330.
- 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., Keresz A., Maroti G., Toshiki T., Kondorosi E., Mergaert P. (2010) Plant peptides govern terminal differentiation of bacteria in symbiosis. Science. V. 327: P. 1122-1126.
- Wang D., Yang S., Tang F., Zhu H. (2012) Symbiosis specificity in the legume - rhizobial mutualism.Cell. Microbiol. V. 14: P. 334-342.
- Wier B. S. (1996) Genetic data analysis II: methods for discrete population genetic data. Massachusetts: Sinauer Associates, Inc. Publ., 458 p.
- Wright J. S. (2002) Plant diversity in tropical forests: a review of mechanisms of species coexistence. Oecologia. V. 130: Р. 1-14.
Supplementary files
