Isolation and identification of indigenous Bradyrhizobium japonicum strains

Dušik je jedan od glavnih hranjivih sastojaka za rast i razvoj biljaka. Nedostatak dušika u tlu smanjuje prinos usjeva. Najveće količine dušika nalaze se u atmosferi, ali u obliku koji biljke ne mogu usvajati. Iako se dušik u tlu može nadomjestiti primjenom dušičnih gnojiva, danas veliki značaj u održivoj poljoprivrednoj proizvodnji ima, ekološki prihvatljiv izvor dušika, biološka fiksacija. Kroz simbiozni odnos kvržične bakterije Bradyrhizobium japonicum (mikrosimbionta) i soje (Glycine max (L.) Merrill) (makrosimbionta) moguće je fiksirati atmosferski dušik. Predsjetvenom bakterizacijom sjemena leguminoza s visoko učinkovitim sojevima kvržičnih bakterija nastoji se što više pojačati prirodni proces simbiozne fiksacije dušika. Kako bi se dobio kvalitetan inokulum velika pažnja posvećuje se selekciji visokih kompetitivnih i efikasnih sojeva koji su otporni na razne nepovoljne uvjete u tlima. Zbog navedenog, važna je izolacija i identifikacija autohtonih sojeva B. japonicum što je i glavni cilj ovoga istraživanja. Uzorci tla za izolaciju kvržičnih bakterija prikupljeni su s područja Koprivničko – križevačke, Bjelovarsko – bilogorske i Vukovarsko – srijemske županije. Istraživanjem je obuhvaćeno 18 izolata te jedan referentni soj B. japonicum. Identifikacijom izolata pomoću molekularnih metoda utvrđena je genetska varijabilnost unutar prirodnih populacija ovih bakterija tla. Rezultati 16S rDNA PCR – RFLP metode ukazuju da svi izolati pripadaju vrsti B. japonicum. Primjenom RAPD metode utvrđena je iznimno velika genetsku varijabilnost između istraživanih sojeva. Najveća genetska raznolikost utvrđena je između sojeva izoliranih s područja Vukovarsko – srijemske županije, a najmanja s područja Koprivničko – križevačke županije.Nitrogen is one of the main nutrients for the growth and development of plants. The lack of nitrogen in soil causes low crop yield and agricultural productivity. Although the atmosphere contains large amounts of dinitrogen plants cannot use it. Biological nitrogen fixation is of great importance as an enviromentally friendly nitrogen source. Through a symbiotic relationship between nodule-forming bacteria Bradyrhizobium japonicum and soybean (Glycine max (L) Merrill) the fixation of atmospheric nitrogen is possible. The inoculation of legume seeds with highly efficient strains of nodule bacteria is used to intesify the natural process of symbiotic nitrogen fixation. In order to improve inoculant quality, attention is devoted to the selection of highly competitive and efficient rhizobial strains that are resistant to the various unfavourable soil conditions. The main objective of this study was the isolation and identification of indigenous B. japonicum strains . The soil samples were collected from the Koprivnica – Križevci, Bjelovar – Bilogora and Vukovar – Srijem County. The study included 18 isolates of soybean rhizobia and one reference strain. Identification of rhizobial isolates by using molecular methods revealed genetic variability within indigenous field populations of these soil bacteria. Results of 16S rDNA PCR - RFLP method indicate that all isolates belong to B. japonicum species. The RAPD method detected a remarkable high genetic variability between the tested strains. The highest genetic diversity was determined between the strains isolated from Vukovar–Srijem County while the lowest one from Koprivnica-Križevci County