Journal de la technologie microbienne et biochimique

Abstrait

Effet du métabolisme de la cyanophycine dans le Sinorhizobium (Ensifer) meliloti 1021 recombinant sur la symbiose avec la luzerne ( Medicago sativa )

Yasser Abd-El-Karem, Rudolf Reichelt, Martin Krehenbrink et Alexander Steinbüchel1

L'objectif de cette étude était d'étudier l'effet de la synthèse et de la dégradation de la cyanophycine, un polymère riche en azote, dans les rhizobiums sur la fixation symbiotique de l'azote et le rendement des cultures de légumineuses. Pour cela, la cyanophycine synthétase d'Anabaena sp. PCC7120 a été exprimée dans les bactéroïdes du symbiote S. meliloti 1021, soit seule, soit avec une cyanophycinase intracellulaire de la même bactérie, soit dans le type sauvage, soit dans un mutant polyhydroxybutyrate négatif (PHB-), et l'effet sur la croissance des plantes hôtes de luzerne a été étudié. Toutes les souches ont induit la formation de nodules fixateurs d'azote dans l'hôte, mais des différences claires dans divers paramètres ont été perceptibles. Français Les plants de luzerne infectés par le type sauvage exprimant uniquement la cyanophycine synthétase ont montré des teneurs en azote des pousses significativement plus faibles et des taux de fixation d'azote plus élevés que les plants inoculés par le type sauvage, mais le phénotype de type sauvage a été dépassé chez S. meliloti 1021 exprimant la cyanophycinase en plus de la cyanophycinase. La croissance des plants infectés par le mutant PHB- exprimant uniquement la cyanophycinase a été gravement altérée par rapport à la croissance des plants infectés par le mutant PHB- exprimant les deux ou aucune des deux protéines. Les micrographies électroniques à transmission de sections de nodules induits par S. meliloti 1021 de type sauvage produisant de la cyanophycinase et de la cyanophycinase ont montré que le réticulum endoplasmique rugueux et les membranes de Golgi étaient plus étendus par rapport aux nodules induits par le type sauvage, le mutant PHB- ou toutes les autres souches recombinantes de S. meliloti, indiquant des activités métaboliques plus élevées dans ces nodules.