Selection of osmotolerant and effective strains of Rhizobiaceae for inoculation of common bean (Phaseolus vulgaris) in Moroccan saline soils

The improvement of common bean production in the Mediterranean area requires first, the selection of effective Rhizobium strains and cultivars of Phaseolus vulgaris L., well adapted to the conditions of the semi-arid climate prevailing in this region. For this purpose, we have isolated 150 strains from 3 Moroccan soils and found that among them 30 were osmotolerant. When inoculated at NaCl concentrations equal to or higher than the minimal growth inhibitory concentration of each strain, differences of viability were found between these strains. Therefore we suggest that viability under saline conditions should be taken into account when selecting osmotolerant strains for inoculation. These strains might use various solutes during the osmoprotection process, depending probably on their availability in the environment. Glutamate and aspartate, and less efficiently glycine betaine, relieved the growth inhibition of most of these strains under saline conditions. On the contrary, sucrose was used only by a limited number of strains. Among the 19 most osmotolerant strains, 10 showed an interesting potential of infectiveness and effectiveness. They should be tested in strain-cultivar interaction experiments and in field inoculation trials using cultivars previously selected under typical Mediterranean conditions.Sélection de souches osmotolérantes et efficaces de Rhizobiaceae pour l'inoculation du haricot (Phaseolus vulgaris) dans les sols salés du Maroc. L'amélioration de la production du haricot dans la région méditerranéenne nécessite la sélection préalable de souches efficaces de Rhizobiaceae spécifiques et de cultivars de Phaseolus vulgaris L., bien adaptés aux conditions du climat semi-aride prévalant dans cette région. À ce propos nous avons isolé 150 souches à partir de 3 sols du Maroc et avons sélectionné parmi elles 30 souches osmotolérantes. Quand ces souches sont inoculées à des concentrations en NaCl supérieures ou égales à la concentration minimale inhibitrice de la croissance de chaque souche, des différences de viabilité ont été constatées. Nous suggérons donc, que la viabilité sous des conditions de stress salin soit prise en considération lors de la sélection de rhizobia destinés à l'inoculation dans les sols salins. Ces souches pourraient utiliser différents solutés lors du processus d'osmoprotection, dépendant probablement de leur disponibilité dans le milieu environnant. Le glutamate et l'aspartate, et moins efficacement la glycine betaine, lèvent l'inhibition de la croissance de la plupart des souches osmotolérantes dans les conditions de stress salin. À l'opposé, le saccharose n'est utilisé que par un nombre limité de souches. Parmi les 19 souches les plus omotolérantes, une dizaine a montré une infectivité et une efficacité très intéressantes. Ces souches devraient être testées dans des expériences d'interaction souches-variétés et dans des essais d'inoculation au champs en utilisant les variétés sélectionnées précédemment dans les conditions méditerranéennes

Osmoprotection mechanisms in rhizobia isolated from Vicia faba var. major and Cicer arietinum

Research of mechanisms involved in osmoprotection of two rhizobia strains isolated from nodules of Vicia faba var. major and one strain nodulating Cicer arietinum, showed that choline and glycine-betaine improved growth in salt stress conditions. Provided radioactive choline was converted into glycine betaine catabolized at low osmolarity and accumulated under osmotic stress. Enzyme activities involved in the synthesis of glycine betaine from choline were not modified by salt whereas addition of choline to the growth medium enhanced them. Exogenous radioactive glycine betaine was accumulated in salt stressed bacteria after one hour incubation but catabolized four hours later, suggesting a transient accumulation. Growth experiments indicated that betaine and its derivatives could be used as nitrogen and carbon sources. An investigation, by liquid phase chromatography, revealated accumulation of glutamate and alanine at different levels according to the strain and degree of stress.Mécanismes d'osmoprotection chez les rhizobia isolés de Vicia faba var. major et de Cicer arietinum. La recherche des mécanismes impliqués dans l'osmoprotection chez deux souches de rhizobium isolées des nodosités de Vicia faba var. major et une souche nodulant Cicer arietinum, a montré que la glycine bétaïne et la choline améliorent la croissance bactérienne sous stress salin. Lors d'études métaboliques, la choline intracellulaire radioactive est transformée en glycine bétaïne et ce indépendamment de l'osmolarité du milieu. En effet, les activités choline déshydrogénase et glycine bétaïne aldéhyde déshydrogénase ne sont pas modifiées par le sel. Néanmoins, la présence de la choline dans le milieu augmente les deux activités enzymatiques. L'incubation en présence de la glycine bétaïne durant une heure est suivie d'une accumulation de ce composé chez les cellules cultivées à 0,15 M NaCl. Cette accumulation n'a plus lieu quatre heures plus tard. Des expériences de croissance avec la glycine bétaïne ou ses métabolites montrent son utilisation comme source de carbone et d'azote. La recherche, par chromatographie en phase liquide a révélé l'accumulation du glutamate et de l'alanine à des niveaux variables en fonction de la souche et du degré de stress

Rhizosphere bacterial populations of metallophyte plants in heavy metal-contaminated soils from mining areas in semiarid climate

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