Dominance of Frankia strains in stands of Alnus incana subsp. rugosa and Myrica pensylvanica

Michael L. Clawson, Jeffrey Gawronski, and David R. Benson

Abstract: To address issues of dominance and diversity of Frankia spp. strains, we sequenced 16S rRNA genes from root nodules and strains collected from Alnus incana subsp. rugosa (Du Roi) R.T. Clausen and Myrica pensylvanica Loisel. stands. Of 22 strains isolated previously from A. incana, 16 had the same partial rDNA sequence; the remaining 6 strains composed five additional groups. The groups identified by 16S rDNA analysis corresponded to phenotypic groups established previously by one- and two-dimensional polyacrylamide gel analysis, colony and hyphal morphology, and carbon source utilization patterns. Dominance of one strain was also evident in nodules collected from a single M. pensylvanica stand. The dominant strain had a partial 16S rDNA sequence identical to that of Frankia alni strain CpI1.

Key words: Frankia, Myrica, Alnus, actinorhizal, root nodules, nitrogen fixation, symbiosis, 16S rRNA.

Résumé : Afin d'examiner les questions de dominance et de diversité chez les souches de Frankia, les auteurs ont séquencé le gène 16S rARN à partir de nodules racinaires et de souches récoltées dans des peuplements d'Alnus incana sp. rugosa (Du Roi) R.T. Clausen et de Myrica pensylvanica Loisel. Sur 22 souches préalablement isolées de l'A. incana, 16 montrent la même séquence partielle, les 6 autres constituant cinq autres groupes additionnels. Les groupes identifiés à l'aide de l'analyse du 16 rARN correspondent aux groupes phénotypiques préalablement établis par analyse en une- et deux-dimensions sur gel de polyacrylamide, par la morphologie des hyphes et des colonies, et par les patrons d'utilisation des sources de carbone. La dominance d'une souche est également évidente chez des nodules récoltés dans un même peuplement de M. pensylvanica. La souche dominante montre une séquence partielle du 16S rARN identique à celle de la souche CpI1 du Frankia alni.

Mots clés : Frankia, Myrica, Alnus, actinorhizien, nodules racinaires, fixation de l'azote, symbiose, 16S rARN.

[Traduit par la Rédaction]