Characterization of variants of Bradyrhizobium elkanii and B. japonicum and symbiotic behaviour in soybeans

ABSTRACT

Variation in rhizobia strains isn’t a desirable fact based mainly on the possibility of unexpected results on legume inoculation. In this work, we studied the variability on phenotypic characteristics and genetic stability of rhizobia strains recommended for soybean inoculation. Variants with stable colony morphology were obtained from Bradyrhizobium japonicum strain SEMIA 5080 and from B. elkanii SEMIA 5019. Variants from SEMIA 587 obtained by another author were also used. The variants differed on colony characteristics, nodulation capacity, nitrogen fixation efficiency and competitive ability for nodule formation in two soybean varieties (Jacui 7 and IAS 5). Symbiotic behavior varied according to plant variety. Only the variants 5019 G and 5019 P differed on the isoenzymatic profile. There were differences in antibiotic resistance between variants from two strains. Correlation between symbiotic characteristics and colony morphology or antibiotic resistance wasn’t conclusive. The results indicate that the variability in rhizobia strains might be an important factor to be considered in strain selection and preservation of cultures for inoculant production.

RESUMO

Variantes em estirpes de rizóbio usadas na produção de inoculantes não são desejáveis e podem propiciar resultados inesperados na inoculação da leguminosa. Estudou-se a variabilidade nas características fenotípicas e a estabilidade genética das estirpes de Bradyrizobium recomendadas para a inoculação em soja. Foram isolados variantes com morfologia colonial estável das estirpes SEMIA 5080 de Bradyrhizobium japonicum e SEMIA 5019 de B. elkanii. Variantes da estirpe SEMIA 587, obtidas por outro autor, também foram estudadas. As variantes diferiram nas características coloniais, capacidade de nodulação, eficiência na fixação de nitrogênio, e competitividade para formação de nódulos em duas variedades de soja (Jacui 7 e IAS 5). O comportamento simbiótico das variantes diferiu de acordo com as variedades onde foram inoculadas. Somente as variantes 5019 G e 5019 P, originadas da estirpe SEMIA 5019, diferiram quanto ao perfil isoenzimático. Observou-se diferenças na resistência a antibióticos entre as variantes das duas estirpes. Análises relacionando as características simbióticas com morfologia colonial ou resistência a antibióticos não foram conclusivas. A variabilidade em estirpes de rizóbio pode ser um fator importante a ser considerado nos programas de seleção de estirpes e no monitoramento da preservação das culturas bacterianas para a produção de inoculantes.