Molecular identifications of rhizobial samples isolated from Phaseolus vulgaris L. in Eskişehir province of Turkey

Abstract

In this study three rhizobial samples (R28, R51, R66) were anaysed using molecular phylogenetic methods.Rhizobial samples were isolated (from P. vulgaris L. root nodules collected from Eskişehir province of Turkey) andmorphologically characterized in a previous study. Analyses were performed using a concatenated data set whichcomposed of three housekeeping genes (recA, atpD and glnII). Additionally two symbiotic genes, nodA and nifH, weresequenced and analysed to determine the symbiotic plasmid type. As a result of housekeeping gene phylogeny, isolateR28 was found to be related to R. laguerreae. Although other two isolates, R51 and R66, placed in the same lineagewith R. sophoriradicis, they showed enough divergence to be considered as a new species. But this presumption need tobe confirmed with further investigations. Network analyses of nodA and nifH genes clearly showed that R28 has aunique symbiotic plasmid. On the other hand, symbiotic plasmids of R51 and R66 found to be related to p42d which isthe most common symbiotic plasmid in rhizobia nodulating P. vulgaris L. in Europe and also Turkey. In this study firstreport of R. laguerreae from Turkey is presented. More over, first report of a R. laguerreae isolate from P. vulgaris L.root nodules is also presented and suggested isolate R28 as R. laguerreae bv. phaseoli. Additionally, molecular hints fora potentially new rhizobial species have also given. But this presumption must be supported with some additionalmolecular and morphological investigations.

Bu çalışmada üç rizobial örnek (R28, R51, R66) moleküler filogenetik yöntemler kullanarak analiz edilmiştir.Rizobial örnekler önceki bir çalışmada izole edilmiş (Türkiye’nin Eskişehir ilinden toplanmış P. vulgaris L. bitkisininkök nodüllerinden) ve morfolojik analizleri yapılmıştır. Analizler üç adet housekeeping genden (recA, atpD and glnII)oluşan birleştirilmiş bir veri seti kullanılarak yapılmıştır. Ek olarak, simbiyotik plazmit tipini belirlemek için nodA venifH olmak üzere iki simbiyotik genin dizilemesi yapılmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Housekeeping genfilogenisin sonucu olarak izolat R28 R. laguerreae ile ilişkili olarak bulunmuştur. Diğer iki izolat R51 ve R66, R.sophoriradicis ile aynı soy hattında yer almasına rağmen yeni bir tür sayılabilecek kadar yeterli farklılık göstermiştir.Fakat bu öngörünün ileri araştırmalar ile doğrulanmaya gereksinimi vardır. NodA and nifH genlerinin network analizleriR28 in özgün bir simbiyotik plazmite sahip olduğunu açık bir şekilde göstermiştir. Diğer taraftan R51 ve R66’nınsimbiyotik plazmitlerinin p42d ile ilişkili olduğu bulunmuştur, bu plazmit Avrupa ve Türkiye’de P. vulgaris L. ile köknodülü oluşturan rhizobiadaki yaygın görülen simbiyotik plazmittir. Bu çalışmada R. laguerreae in Türkiye’den ilkkaydı sunulmuştur. Ötesinde, bir R. laguerreae izolatının P. vulgaris L. kök nodüllerinden ilk kaydıda verilmiştir veizolat R28 R. laguerreae bv. phaseoli olarak önerilmiştir. Ek olarak yeni bir rizobial tür için moleküler ip uçlarıdasunulmuştur. Fakat bu öngörünün ilave bazı moleküler ve morfolojik araştırmalar ile desteklenmesi gerekmektedir.