WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Pages:     | 1 || 3 |

«Эволюция микробно-растительных симбиозов: филогенетические, популяционно-генетические и селекционные аспекты ...»

-- [ Страница 2 ] --

3. Способность растительно-микробных систем эволюционировать в направлении усиления эффектов мутуализма. В случае бобоворизобиального симбиоза эта эволюция выражалась в: 1) усложнении структур клубенька; 2) возрастающей специализации нитрогеназы к выполнению симбиотических функций; 3) увеличении интенсивности азотфиксации, которая достигает максимальных уровней в эволюционно продвинутых симбиозах, образуемых “галегоидными” бобовыми (например, Medicago sativa, Galega orientalis) с быстрорастущими ризобиями (Sinorhizobium meliloti, Rhizobium galegae) (Sprent, 2001, 2007; Provorov, Vorobyov, 2008а) Известно, что в системе “хозяин-среда” ризобии осуществляют регулярную циркуляцию между экологическими нишами (“почваризосфераклубенькипочва”), в ходе которой происходят глубокие и закономерные преобразования пространственных и генетических структур микробных популяций. Исходя их этого, мы впервые создали полное математическое описание жизненного цикла ризобий, многие этапы которого характерны и для других экологически облигатных симбионтов высших организмов (Проворов, Воробьев, 1998а, 1998б, 2003, 2009). Моделируемый микроэволюционный цикл (рис. 8) включает три группы процессов.

1. Сапрофитное существование свободноживущей почвенной популяции бактерий. Поскольку большинство почв представляют собой трофически бедные экологические среды, мы считали, что здесь бактерии не размножаются (численность популяции постоянна), однако у них происходят генетические изменения (мутации, перенос генов), продукты которых вовлекаются в дальнейшие эволюционные процессы.

2. Конкуренция за обладание богатыми питанием симбиотическими нишами, предоставляемыми растением-хозяином (ризосфера, клубеньки).

Этот процесс осуществляется в форме миграции бактерий из почвы в симбиотические ниши (инокуляция), после чего происходит их колонизация (размножение бактерий до определенных уровней, соответствующих ёмкостям ниш).

Рисунок 8. Популяционная динамика ризобий в системе “хозяин-среда”.

3. Выход бактерий из симбиотических ниш в почву, где возникает временный избыток клеток (популяционная волна) и обостряется конкуренция за выживание, в результате которой часть клеток отмирает и популяция возвращается к равновесной численности.

Поскольку эндосимбиотические популяции ризобий принципиально отличаются по своей генетической и пространственной структуре от почвенных популяций, мы предположили, что ключевую роль в микроэволюции ризобий играет конкуренция за образование клубеньков. Для этой конкуренции характерна нелинейная динамика: если растение инокулируют смесью двух штаммов, их численности в клубеньках (N1, N2) и инокулюме (I1, I2) связаны эмпирически установленной зависимостью (Amarger, Lobreau, 1982):

где “а” и “с” – константы, которые зависят от генотипов конкурирующих штаммов и растения-хозяина. Величина “с”, которая отражает конкурентную способность штаммов (их соотношение в клубеньках при равном соотношении в инокулюме), может быть как больше, так и меньше 1, однако величина “а” всегда меньше 1 (обычно 0,2a0,8). Следовательно, при равной конкурентоспособности штаммов (с=1) в процессе колонизации клубеньковой ниши их соотношение выравнивается: если штамм № был редким в инокулюме (I1I2), то его частота в клубеньках возрастает (N1/N2I1/I2). Таким образом, в популяции ризобий, взаимодействующей с хозяином, происходит отрицательный частотно-зависимый отбор (ЧЗО), поддерживающий редкие генотипы.

3.2.2. Формирование высоко полиморфных, Исходя из указанных предпосылок, мы построили базовую модель №1 (рис.

9), в соответствии с которой основную роль в эволюции системы играет ЧЗО, действующий при инокуляции клубеньков, и Дарвиновский отбор, действующий при размножении (в ризосфере или клубеньках) или отмирании (в почве) конкурирующих генотипов. В модели изучена простейшая микробная популяция, состоящая из родителя (Р) и его мутанта (М), обладающего измененной приспособленностью в нишах ex planta и in planta.

Рисунок 9. Блок-схема жизненного цикла ризобий, которая отражает их микроэволюцию, приводящую к установлению сбалансированного полиморфизма (модель №1). Микроэволюционный цикл разделен на 6 этапов, включающих: 1) возникновение мутантов с измененной экологической приспособленностью; 2) инокуляцию ризосферы бактериями, мигрирующими из почвы; 3) колонизацию ризосферы (размножение бактерий инокулюма); 4) инокуляцию клубеньков; 5) колонизацию клубеньков; 6) выход в почву бактерий из ризосферы и клубеньков и возвращение их общей численности к исходному уровню. Дарвиновский отбор действует на стадиях 3, 5 и 6, частотно-зависимый отбор – на стадии 4, мутационное давление – на стадии 1, генетико-автоматические факторы на стадиях 2 (миграция), 4 (генетический дрейф) и 6 (популяционная волна). U… – соотношения численностей мутанта и родителя; D… – относительные сдвиги этих соотношений, характеризующие давления отбора или мутационного процесса внутри экологических ниш. В компьютерных экспериментах использовали постоянные параметры: S, R, N – емкости почвенной, ризосферной и клубеньковой ниш;, f – доли ризосферной и клубеньковой ниш, заполняемые бактериями в процессе инокуляции, а также коэффициенты “а” и “с” из модели конкуренции, формула 3 (Проворов, Воробьев, 2003; Воробьев, Проворов, 2005).

Условия равновесия в системе задаются уравнением: DC.t = DM.t·D2.t·D3.t·DS.t.

где использованы интегральные давления отбора, вычисленные по всем имеющимся в системе нишам (D2.t – для стадий 2 и 3, D3.t – для стадий 4 и 5).

Использованный подход позволил нам описать процесс установления сбалансированного полиморфизма в ассоциированных с растениями микробных популяциях при взаимодействии ЧЗО, давление которого зависит главным образом от коэффициента “а” в модели конкуренции за образование клубеньков (формула 3), и Дарвиновского отбора, который зависит от относительных скоростей размножения (отмирания) бактерий в различных экологических нишах.

Оказалось, что финальная структура популяции, достигаемая при ее длительной эволюции, зависит от параметров, характеризующих давление ЧЗО и действие популяционной волны (рис. 10А), а скорость микроэволюции зависит также от частоты мутирования (РМ) и от интенсивности Дарвиновского отбора (Проворов, Воробьев, 2003; Provorov, Vorobyov, 2006). Анализ модели показал, что благодаря ЧЗО в системе поддерживаются штаммы, обладающие сниженной выживаемостью в почве (рис. 10Б).

К их числу могут относиться симбиотически активные штаммы, которые при высоком давлении ЧЗО не только сохраняются, но при определенных значениях системных параметров и доминируют в популяции.

Для того, чтобы проанализировать роль ЧЗО в установлении панмиктической структуры популяции, мы упростили модель №1, предположив, что растительные ниши ограничены клубеньками, при конкуренции за которые происходит этот отбор (Проворов, Воробьев, 1998а, 1998б; Provorov, Vorobyov, 2000). Анализ полученной модели №2 позволил нам проанализировать эволюцию микробных популяций, состоящих из 3- генотипов, между которыми осуществляется ключевой для эволюции ризобий перенос sym-генов, обеспечивающий формирование панмиктичных популяций. Моделируемая система состояла из Исходных Симбионтов (ИС) и авирулентных Местных Бактерий (МБ), которые при переносе sym-генов из ИС превращаются в вирулентные Новые Симбионты (НС), конкурирующие за образование клубеньков с ИС, а за выживание в почве – с авирулентными МБ.

Мы предположили, что авирулентные МБ включают два генотипа, А и В, которые в силу различной экологической приспособленности находятся в почве в разных соотношениях (генотип А доминирует, а генотип В встречается редко), однако они могут с равным успехом служить реципиентами переносимых из ИС sym-генов. Оказалось, что в ходе циклической микроэволюции симбиосистемы частоты рекомбинантов, возникающих из этих генотипов выравниваются и при одинаковой способности конкурировать за образование клубеньков их соотношение приближается к 1:1 (рис. 11-1). Благодаря этому достигается близкое к случайному комбинирование (равновесие по сцеплению) sym-генов и маркеров хромосомы, то есть популяция становится панмиктичной. Анализ этого варианта модели показал, что у ризобий панмиктичные популяции могут формироваться на фоне очень низких частот переноса sym-генов – менее 10-19 на реципиент (рис. 11-2).

Итогом анализа первых двух моделей стало создание схемы “утратыприобретения sym-генов”, описывающей формирование типичной для ризобий панмиктичной, экотипически полиморфной популяции (рис. 12).

Данная схема основана на тесной взаимосвязи этих свойств популяций, поскольку асимбиотические штаммы являются оптимальными реципиентами для переноса sym-генов, играющего ключевую роль в формировании панмиктичных популяций.

Рисунок 10. Установление равновесия в популяции ризобий при возникновении мутантов с изменениями относительной приспособленности (модель №1, рис. 9). s – конечный уровень относительной численности мутанта, LN – амплитуда популяционной волны, выраженная через соотношение емкостей клубеньковой и почвенной ниш. A: сплошные линии – мутанты с повышенной приспособленностью во всех нишах (почва, ризосфера, клубеньки); пунктирные линии – мутанты с пониженной приспособленностью во всех нишах (при разных величинах параметра “a” из формулы 3). Б: сплошная линия – мутант, у которого приспособленность повышена in planta (в клубеньках), но снижена ex planta;

пунктирная линия – мутант, у которого приспособленность повышена ex planta, но снижена in planta (Provorov, Vorobyov, 2006) Рисунок 11. Эффективность действия частотно-зависимого отбора (ЧЗО) в популяции ризобий (модель №2). 1 – выравнивание численностей доминирующего (А) и редкого (Б) генотипов в популяции Местных Бактерий (m – номер микроэволюционного цикла). 2 – значения параметра “а” модели (формула 3) конкуренции за образование клубеньков (отложены по оси абсцисс), в ходе которой осуществляется ЧЗО в пользу Новых Симбионтов, возникающих при различных исходных частотах rB (отложены по оси ординат). Серым цветом закрашена область действия ЧЗО (Проворов, Воробьев, 1998б).

Рисунок 12. Формирование популяции клубеньковых бактерий в соответствии со стратегией “утраты-приобретения” sym-генов.

Исходная клональная популяция состоит из двух симбиотически активных штаммов (А и В), содержащих Sym-плазмиды pSymA и pSymB. В этой популяции происходит: 1 – возникновение авирулентных мутантов, обладающих повышенной выживаемостью в почве, путем утраты Sym-плазмид; 2 – формирование экотипически полиморфной структуры путем размножения авирулентных мутантов под действием Дарвиновского отбора; 3 – возникновение вирулентных рекомбинантов путем горизонтального переноса Sym-плазмид; 4 – формирование панмиктической структуры при размножении рекомбинантов под действием частотно-зависимого и Дарвиновского отбора (Проворов, Воробьев, 2000; Provorov, Vorobyov, 2008a).

Данные о том, что именно это направление переноса генов играет ключевую роль в формировании популяций ризобий, были получены нами (Проворов и др., 2004) при изучении рекомбинантов, возникающих при конъюгативной передаче “симбиотических” плазмид между разными штаммами ризобий клевера (Rhizobium leguminosarum bv. trifolii). Оказалось (табл. 19), что при переносе плазмиды pSym343 в штамм 345а дикого типа его симбиотическая эффективность снижается, что может быть связано с функциональной несовместимостью привнесенной и резидентной Sym-плазмид. В то же время, при переносе pSym343 в авирулентный, лишенный собственной Sym-плазмиды мутант штамма 345а возникают рекомбинанты, которые не только приобретают способность занимать клубеньковую нишу, но и превосходят по эффективности симбиоза с клевером родительский штамм 345а. Очевидно, что именно эти рекомбинанты преимущественно подхватываются отбором и размножаются в популяции, обеспечивая ее панмиктичность.

Таблица 19. Симбиотические свойства рекомбинантов, полученных при переносе плазмиды pSym343 в штамм 345а Rhizobium leguminosarum bv. trifolii и его авирулентный (Nod–) мутант (Проворов и др., 2004) Реципиент Общее число Число рекомбинантов, достоверно отличаюреком- щихся от штамма 345а дикого типа НА – нитрогеназная активность, dM% – прибавка (%) массы растений от инокуляции.

Предложенная схема “утраты-приобретения” sym-генов (рис. 12) предполагает, что экотипически полиморфные, панмиктичные популяции ризобий обладают наиболее высокой приспособленностью в системах “хозяин-среда”, так как благодаря этой структуре бактерии поддерживают обширные системы sym-генов лишь в небольшой части популяции, обеспечивая их распространение при взаимодействии с растениями.

на повышение эффективности мутуализма Изучение популяционно-генетических механизмов эволюции микробнорастительных симбиозов представляет большой общебиологический интерес в связи с необходимостью выявления факторов становления мутуализма, которые не могут быть сведены к действию Дарвиновского отбора (Maynard Smith, 1989; Frank, 1994). Действительно, в системах мутуализма у партнеров могут поддерживаться “альтруистические” признаки (гены), обеспечивающие выживание не своих непосредственных обладателей (что предусмотрено моделями Дарвиновского отбора), а партнеров по симбиозу. При этом условии эволюция мутуализма может быть блокирована “симбионтами-обманщиками” (например, штаммами ризобий фенотипа Nod+Fix–), которые, в отличие от “истинных мутуалистов” (штаммов Nod+Fix+), не выполняют функций, полезных для хозяина, хотя и инфицируют его (Frank, 1996; Simms, Taylor, 2002).

Поскольку в мутуалистической системе реципиентом адаптивно значимых (“альтруистических”) эффектов действия бактериальных sym-генов является хозяин, логично предположить, что именно он выполняет роль индуктора тех микроэволюционных процессов, которые обеспечивают формирование у микросимбионтов мутуалистических признаков. Эти процессы могут быть связаны с установлением между партнерами положительных обратных связей, которые в бобово-ризобиальном симбиозе определяются обменом С- и N-метаболитами: фиксация бактериями азота стимулирует растительный фотосинтез, продукты которого используются в клубеньках не только для поддержания нитрогеназной реакции, но и для размножения бактерий (Streeter, 1995; Kiers et al., 2003).

Однако, механизмы трансформации метаболических обратных связей партнеров в селективные давления, поддерживающие мутуализм, остаются неясными. К началу нашей работы был создан ряд моделей, объяснявших эволюцию признаков мутуализма у ризобий действием группового отбора (Jimenez, Casadesus, 1989; Olivieri, Frank, 1994; Simms, Bever, 1998; Bever, Simms, 2000; West et al., 2001, 2002), однако область применения этих моделей ограничена клональным размножением бактерий в клубеньках. В действительности, инфицирование клубеньков часто является смешанным, то есть активные клубеньки содержат, наряду с фиксирующими N2 “истинными мутуалистами”, также и не фиксирующие N2 “симбионты-обманщики”. В опытах по гибридизации ризобий вики было показано (Курчак и др., 2001), что смешанные инфекции часто происходят при инокуляции растений штаммами, имеющими общую Sym-плазмиду, которая контролирует конкуренцию за образование клубеньков. Таким образом, характерный для ризобий перенос sym-генов может служить препятствием для эволюции мутуализма, связанной с групповым отбором.

3.2.3.1. Конструирование и общая характеристика Для изучения селективных процессов, направляющих эволюцию мутуализма в системе бобово-ризобиального симбиоза, мы модифицировали модель №1, предположив, что образование эффективного симбиоза индуцирует в популяции растений селективные процессы (коэволюционные ответы), которые вызывают закрепление признаков мутуализма в микробной популяции. Для анализа этих процессов необходимо было создать коэволюционную модель, которая описывает действие отбора в популяциях не только бактерий, но и растений.

Мы предположили, что индуктором коэволюции партнеров на повышение эффективности мутуализма являются обратные метаболические связи партнеров, которые носят положительный характер. Эффективность этих связей может быть достаточно велика, о чем говорят высокие корреляции между количествами азота и углерода, которые фиксируют партнеры при образовании варьирующих по эффективности симбиозов (раздел 2.1.2, таблица 8). Созданная нами модель (Проворов, Воробьев, 2009) учитывает метаболическую связь партнеров, проявляющуюся в том, что доля азотфиксирующего штамма в клубеньковой нише определяет репродуктивный потенциал как самих бактерий (суммарное количество клеток в симбиотических нишах по завершении их колонизации), так и растений (количество образованных семян).

Для того, чтобы охарактеризовать общий уровень эффективности мутуалистического симбиоза (ЭМС) мы вычисляли “пиковые” численности, достигаемые каждым из партнеров на t-том микроэволюционном цикле в финальном состоянии системы (t), отнесенные к максимально допустимым “пиковым” численностям, которые могут быть достигнуты при 100% частоте N2-фиксирующих бактерий в клубеньковой нише.

3.2.3.2. Диморфные популяции ризобий На первом этапе работы (Provorov, Vorobyov, 2008b; Проворов, Воробьев, 2009) мы изучили простейшую коэволюционную систему, в которой оба партнера представлены диморфными популяциями: бактерии – мутантом (М) и родителем (Р), проявляющими разную азотфиксирующую способность; растения – двумя генотипами, каждый из которых образует азотфиксирующие клубеньки только с одним из штаммов ризобий. Мы исследовали влияние на эволюцию системы двух типов мутационных (РМ) сценариев:

1-й сценарий – мутант Мн фиксирует азот в симбиозе с обоими генотипами растений, а его родитель Рн лишен этой возможности (возникновение у бактерий способности к неспецифическому мутуализму);

2-й сценарий – мутант Мс фиксирует азот в симбиозе с 1-м, но не со 2-м генотипом растений, тогда как его родитель Рс обладает азотфиксирующей способностью по отношению только ко 2-му генотипу растений (изменение специфичности мутуализма).

При реализации первого сценария в качестве показателя эффективности симбиоза была использована доля неспецифичного мутуалиста Мн в финальной популяции, которая формируется при неограниченном возрастании числа микроэволюционных циклов (t). В этом случае поиск условий, оптимальных для эволюции мутуализма, сводился к выявлению режима микроэволюции, обеспечивающего высокую частоту Мн (например, его доминирование над Рн).

Компьютерные эксперименты, проведенные в вычислительной среде MathCad2000, показали, что в соответствии с динамикой партнеров могут быть выявлены два режима микроэволюции – колебательный и монотонный (последний является наиболее типичным для эволюции мутуализма, отражая характерную для него высокую генетическую стабильность;

Law, Lewis, 1983; Pellmur, Huth, 1996). Оказалось, что в финальной популяции (при t) неспецифичный симбионт Мн доминирует над Рн при более узком диапазоне условий (только в монотонном режиме), тогда как специфичный симбионт Мс может доминировать над Рс в обоих режимах (табл. 20).

Таблица 20. Влияние параметров отбора в растительной популяции на финальные численности микросимбионтов, специфичных (Мс) и неспецифичных (Мн) по отношению к растительным генотипам *Конкуренция в популяции растений при прорастании семян описывается форP0 cp Qp11.t, где Qp ний 1-го генотипа в начале и конце конкурентного процесса, – количество растений 2-го генотипа в начале конкурентного процесса, P0 – общее число растений к концу конкурентного процесса (cp0, 0). Параметр определяет давление частотно-зависимого отбора (ЧЗО) в растительной популяции: при 01 ЧЗО является отрицательным, при 1 – положительным, при =1 ЧЗО отсутствует (Provorov, Vorobyov, 2008b; Проворов, Воробьев, 2009).

Таким образом, условия поддержания в моделируемой системе специфичных симбионтов наиболее широки, что согласуется с данными о том, что максимальная эффективность симбиоза коррелирует именно с высокой специфичностью взаимодействия партнеров (разд. 3.1). В то же время, связь эффективности симбиоза с полиморфизмом растений носит сложный характер: выявленное ранее (разд. 3.1) повышение эффективности симбиоза при снижении полиморфизма растений показано только для монотонного режима, наиболее характерного для мутуализма, тогда как в колебательном режиме возрастание эффективности симбиоза обычно сопровождается повышением полиморфизма растительной популяции (Воробьев, Проворов, 2008).

Итак, при моделировании эволюции диморфных популяций ризобий нам удалось подтвердить закономерности, выявленные при анализе экспериментальных моделей, однако селективные механизмы, определяющие эти закономерности, оставались неясными. Для их выяснения необходимо построить модель эволюции полиморфных популяций ризобий, которая позволит сопоставить давления отбора, действующего в пользу различных типов симбионтов в одном и том же компьютерном эксперименте.

Для изучения эволюции мутуализма в полиморфных популяциях ризобий необходимо дать описание их мультиштаммовой конкуренции при занятии симбиотических ниш (ризосферы и клубеньков), для чего мы заменили параметры “a” и “c” из формулы (3), которые являются “общими” для рассматриваемых штаммов, на индивидуальные параметры каждого штамма. Мы предположили, что при переходе ризобий к симбиозу инокуляция симбиотических ниш i-тым штаммом описывается формулой:

где – частоты i-того штамма в новой и исходной нишах; величина bi (индекс инокуляции) характеризует конкурентоспособность iN того штамма при занятии новой ниши; U = Результаты вычислений, проведенных с использованием экспериментальных данных о конкуренции ризобий за образование клубеньков, показали гораздо большую точность модели (4) по сравнению с моделью (3) (Воробьев, Проворов, 2008). При этом модель (4) позволяет сохранить все базовые свойства изучаемой системы, в первую очередь – действие отрицательного ЧЗО: его давление при инокуляции каждой новой ниши определяется величинами 0bi1 (чем меньше эти величины, тем выше давление ЧЗО в пользу i-того штамма).

С использованием модели (4) мы проанализировали эволюцию систем, формируемых при возникновении у штамма-родителя (Р), который образует не фиксирующие N2 клубеньки с обоими растительными генотипами, трех типов мутантов: фиксирующий N2 в симбиозе только с 1-м растительным генотипом (М1), только со 2-м генотипом (М2) или с обоими генотипами (М3). При сопоставлении 4 возникающих при этом симбиосистем можно видеть (табл. 21), что максимальная гетерогенность (индекс генного разнообразия Н близок к 1) в финальном состоянии (при t) всегда достигается для бактериальной популяции, тогда как в растительной популяции величина Н=1 (соответствующая равным частотам двух генотипов) характерна только для симметричных систем “P+M1+M2” и “P+M1+M2+M3”. В асимметричных системах “P+M1+М3” и “P+M2+М3” гетерогенность растительной популяции имеет промежуточные значения (Н=0,565), что соответствует наличию доминирующего и минорного классов с частотами 0,83 и 0,17. Наиболее высокая ЭМС (близкая к 0,6) достигается в асимметричных системах, характеризуемых промежуточным уровнем полиморфизма растений (табл. 21).

Таблица 21. Индексы генного разнообразия и эффективности мутуалистического симбиоза, характерные для различных микробно-растительных систем (Воробьев, Проворов, 2008).

Системы Индексы генного раз- ЭМС (см. раздел Частоты (%) (их типы)* нообразия (Nei, 1978) 3.2.3.1) *Типы симбиотических систем: С – симметричные (растительные генотипы имеют равное число N2-фиксирующих симбионтов), А – асимметричные (для доминирующего растительного генотипа имеется два N2-фиксирующих симбионта, а для минорного генотипа – один симбионт). **Определяли на основании частот генотипических комбинаций партнеров, в которых образуются N2-фиксирующие клубеньки.

Для того, чтобы изучить эволюционную динамику N2-фиксирующего симбиоза, мы проанализировали зависимость показателей финальной генетической структуры симбиоза (частоты генотипов партнеров при t) от системных параметров, характеризующих давления отбора в популяциях бактерий и растений, а также эффективность положительных обратных связей партнеров. Для этого мы вычислили относительные изменения показателей генетической структуры, происходящие при малых отклонениях системных параметров от базовых значений, использованных при проведении контрольных компьютерных экспериментов. По своему биологическому смыслу эти изменения близки к интенсивности отбора, индуцируемого в популяциях партнеров факторами внешней среды (Меттлер, Грегг, 1972), и мы будем далее называть эти изменения коэволюционными ответами, КЭТ (они моделируют чувствительность системы к частным изменениям ее параметров).

Обратные связи партнеров. Для анализа коэволюции партнеров на повышение эффективности мутуализма мы вычислили величины КЭТ, характеризующие перекрестные влияния селективных факторов, действующих на растения и бактерии. Показано, что при усилении отбора в пользу любого из входящих в систему генотипов повышается частота не только этого генотипа, но и тех его партнеров, с которыми образуется N2фиксирующий симбиоз.

Результаты компьютерных экспериментов позволили нам составить диаграмму селективных процессов, происходящих при эволюции N2фиксирующего симбиоза (рис. 13). Согласно этой диаграмме, положительная обратная связь, обусловленная обменом партнеров С- и Nметаболитами, преобразуется в обратную связь, обусловленную взаимным влиянием селективных процессов в популяциях партнеров. Величины КЭТ, вычисленные для партнеров симбиоза в зависимости от интенсивности метаболических обратных связей (0,029-0,037), близки к величинам, вычисленным для бактерий в зависимости от давления отбора в растительной популяции (0,029-0,040). Однако величины КЭТ, вычисленные для растений в зависимости от давления отбора в бактериальной популяции, значительно выше (0,212-0,254). Следовательно, при воздействии бактерий на растительную популяцию происходит усиление эффективности положительных обратных связей, которое может быть одним из основных факторов повышения эффективности симбиоза.

Cильный коэволюционный ответ, наблюдаемый со стороны растений, может быть причиной того, что именно этот партнер играет ключевую роль в определении эффективности мутуализма (табл. 17).

Специфичность симбиоза. Компьютерные эксперименты позволили выявить различия в динамике специфичных и неспецифичных бактериальных генотипов: при воздействии растения на бактериальную популяцию отбор в пользу мутантов М1 или М2, специфичных только к одному из растительных генотипов, более интенсивен (величины КЭТ выше), чем отбор в пользу мутанта М3, образующего эффективный симбиоз с обоими растительными генотипами (табл. 22). В то же время, максимальные величины ЭМС, вычисленные для популяций каждого из партнеров, достигаются в асимметричных системах (“P+M1+М3” и “P+M2+М3”), то есть при наличии неспецифичного мутуалиста М3, а минимальная – в симметричной системе “P+M1+М2”, где неспецифичный мутуалист отсутствует (табл. 21).

Рисунок 13. Диаграмма селективных процессов, определяющих эволюцию мутуалистического симбиоза (построена на основании величин коэволюционных ответов, КЭТ). Рядом со стрелками представлены величины КЭТ, которые отражают давления отбора в популяции того партнера, на которого указывает стрелка. Величины КЭТ приведены для специфичных по отношению к хозяину мутантов М1 и М2 в системе “Р+М1+М2+М3” (Воробьев, Проворов, 2008).

Итак, анализ модели мультиштаммовой конкуренции позволил не только объяснить связь эффективности и специфичности симбиоза, выявленную на экспериментальных моделях (разд. 3.1) и подтвержденную при анализе математических моделей двух-штаммовой конкуренции (раздел 3.2.3.2), но и объяснить эту связь особенностями отбора, действующего при коэволюции растений и бактерий в системах мутуализма.

Таблица 22. Коэволюционные ответы (КЭТ) для бактериальных мутантов, различающихся по специфичности в отношении растительных генотипов (Воробьев, Проворов, 2008) Факторы, в зависимо- Изучаемые системы Величины КЭТ для мусти от которых вычис- (М1…3 – мутанты, Р – тантов Метаболические обрат- P+M1+M2, P+M1+M3, 0,019- 0, Цель нашей работы заключалась в изучении филогенетических закономерностей и популяционно-генетических механизмов эволюции мутуалистического симбиоза, необходимом для реконструкции процессов коэволюции растений и микроорганизмов, а также для создания хозяйственно-ценных надорганизменных комплексов.

Используя модель бобово-ризобиального симбиоза, мы исследовали связь филогении растений со специфичностью, проявляемой ими при взаимодействии с бактериями. Оказалось, что специфичность, проявляемая бобовыми при образовании клубеньков, коррелирует с таксономическим делением растений, тогда как для специфичности, проявляемой при образовании эффективного (N2-фиксирующего) симбиоза, такой корреляции не обнаружено. Это показывает, что способность индуцировать и поддерживать азотфиксирующую активность у находящихся в клубеньках ризобий представляет собой эволюционно более лабильный признак растений, чем само образование клубеньков, и что генетические механизмы эволюции этих признаков существенно различаются.

Данный вывод подтвердился при изучении симбиотических признаков у культурных бобовых, которое мы проводили, исходя из того, что окультуривание и селекция растений являются важнейшими факторами их эволюции, которые по своей формообразующей активности не уступают природным эволюционным факторам (Вавилов, 1935; Жуковский, 1950). Анализ полученных данных показал, что при доместикации и селекции бобовых происходило существенное снижение эффективности азотфиксирующих симбиозов, наблюдаемое на фоне сохранения растениями способности к образованию клубеньков. Это снижение определяется, в первую очередь, интенсивным использованием азотных удобрений, которое привело к авто-селекции растений, у которых баланс между симбиотрофным и автотрофным типами азотного питания сдвинут в пользу второго типа. На биохимическом уровне снижение симбиотической активности бобовых растений может быть связано с повышением чувствительности азотфиксирующей системы к ингибированию азотными соединениями, например, накапливающимися в клубеньках продуктами N2-фиксации. Определенную роль в снижении симбиотической активности растений могла сыграть селекция на повышение регенерационной активности, а также содержания в семенах С-соединений (крахмала, жиров), которое у некоторых бобовых (маш, арахис) проявляет отрицательную корреляцию с симбиотической активностью. Очевидно, что восстановление и преумножение симбиотического потенциала, утраченного бобовыми в ходе сельскохозяйственной деятельности человека, является одной из первоочередных задач селекции и генетической инженерии растений.

Для оценки потенциала изменчивости азотфиксирующих симбиотических систем, который может быть использован для решения этой задачи, мы изучили генетический полиморфизм симбиозов, образуемых рядом бобовых растений с ризобиями (люцерна, донник и пажитник – с Sinorhizobium meliloti, горох – с Rhizobium leguminosarum bv. viceae). Оказалось, что основные признаки, характеризующие проявление мутуализма – N2-фиксирующая (нитрогеназная) активность и симбиотическая эффективность (влияние инокуляции бактериями на биологическую продуктивность растений) – существенно различаются по закономерностям своего варьирования, что может быть связано с разным генетическим контролем этих признаков. Отбор ризобий на повышение нитрогеназной активности обычно сопровождается более существенным ростом количества азота, чем биомассы растений, что может быть связано с их неспособностью к полной передаче фиксированного азота из корней и клубеньков в надземные органы. Связь между показателями азотфиксирующей активности и симбиотической эффективности обычно не выявляется при сопоставлении генетически разнородных сортов бобовых, однако может быть достаточно четкой при анализе более однородного материала (например, индивидуальных растений внутри сортов или же линий, полученных из одного сорта).

Селекция растений на повышение симбиотической эффективности может проводиться путем экспресс-анализа нитрогеназной активности “ацетиленовым методом”, что было подтверждено нами в опытах с козлятником восточным, у которого путем отбора по нитрогеназной активности получены формы, способные развивать повышенную продуктивность при инокуляции ризобиями. Ранее аналогичные результаты были получены на горохе (Тихонович и др., 1987), у которого повышение биомассы выявлено при достоверном, но умеренном (на 30-40%) увеличении нитрогеназной (C2Н2 - редуктазной) активности, тогда как ее резкое (в 5- раз) возрастание может приводить к снижению массы растений, связанному с перерасходом энергии. По-видимому, повышение эффективности симбиоза требует отбора не только на повышение интенсивности работы нитрогеназы, но и на оптимизацию широкого комплекса признаков, связанных с ассимиляцией азота, снабжением симбиотического аппарата углеродом и энергией, а возможно также с процессами узнавания и сигнального взаимодействия партнеров.

Полученные данные позволили выявить сопряженную изменчивость растений и микроорганизмов по ключевым показателям активности симбиоза, которая говорит о тесно скоординированной эволюции растений и микроорганизмов. Для ее изучения мы создали и проанализировали экспериментальные и математические модели, которые позволили нам исследовать связь эффективности мутуалистического симбиоза с его специфичностью и с уровнем полиморфизма партнеров.

Анализ взаимодействия разных сортов растений и штаммов бактерий показал, что высокая эффективность (которую оценивали на основе биомассы растений или накопления в них азота) характерна для тех бобоворизобиальных систем, у которых в наибольшей степени проявляется специфичность взаимодействия партнеров (неаддитивные генетические эффекты, выявляемые при двухфакторном дисперсионном анализе). На основании этих данных, а также анализа динамики симбиотических признаков при окультуривании растений, мы сформулировали основные принципы координированной селекции партнеров на повышение симбиотической активности, которые заключаются в необходимости: 1) максимально широкого использования дикорастущих и мало окультуренных форм бобовых, в полном объёме сохранивших природный симбиотический потенциал, 2) подбора комплементарных сочетаний генотипов партнеров, оптимальных для эффективного симбиоза. Использование обоих подходов наиболее результативно при снижении популяционной изменчивости растений до уровня, который обеспечивает возможность подбора штаммов бактерий, специфичных для всего спектра имеющихся в сорте генотипов.

С целью анализа популяционно-генетических механизмов коэволюции растений и микроорганизмов в системах мутуализма мы разработали методику математического моделирования популяционной динамики бобово-ризобиального симбиоза, реализуемой при действии микроэволюционных факторов (различные формы естественного отбора и генетикоавтоматические процессы), которые индуцируются при развитии клубеньков. В основу построения и анализа моделей было положено представление о растении-хозяине как о ведущем факторе эволюции симбиотических микроорганизмов, поскольку в системе “хозяин-среда” микросимбионты претерпевают регулярную смену экологических ниш (у ризобий она осуществляется по схеме “почваризосфераклубенькипочва”), в ходе которой происходят закономерные преобразования пространственной и генетической структуры микробных популяций.

Построенные модели позволили нам приступить к изучению действия в симбиотических системах естественного отбора, которое исследовано гораздо менее полно, чем молекулярные механизмы эволюции симбиоза. Результаты компьютерных экспериментов позволили предположить, что одним из основных факторов эволюции симбиотических признаков ризобий является частотно-зависимый отбор, индуцируемый в почвенных или ризосферных популяциях при конкуренции за формирование клубеньков. Мы показали, что этот отбор может определять основные свойства популяций ризобий – их повышенную, по сравнению со свободноживущими бактериями, генетическую гетерогенность и панмиктичность. На основе построенных моделей была предложена обобщенная схема формирования ризобиальных популяций, в соответствии с которой их панмиктическая структура устанавливается в тесной связи с поддержанием сбалансированного (“экотипического”) полиморфизма по способности вступать в симбиоз с растениями.

При изучении механизмов, направляющих эволюцию симбиоза на повышение эффективности мутуализма, мы исходили из того, что ключевую роль в этом повышении играют положительные обратные связи, которые основаны на обмене партнеров продуктами азотфиксации и фотосинтеза. Результаты проведенных нами компьютерных экспериментов показали, что закрепление или даже доминирование в популяции ризобий N2-фиксирующих “истинных мутуалистов”, которое происходит, несмотря на присутствие не фиксирующих N2, но вирулентных “симбионтовобманщиков”, может быть обеспечено положительной обратной связью партнеров в сочетании с частотно-зависимым отбором. Метаболические обратные связи партнеров индуцируют их популяционные обратные связи, обеспечивающие коэволюцию растений и бактерий на повышение эффективности симбиоза.

Анализ наших моделей позволил объяснить многие важные закономерности, выявленные при эмпирическом изучении бобоворизобиальных систем, а также предложить эволюционно обоснованные подходы для их генетического улучшения. Использование модели мультиштаммовой конкуренции показало, что, корреляция эффективности и специфичности симбиоза может быть обусловлена тем, что при взаимодействии полиморфных популяций партнеров интенсивность отбора в пользу специфичных штаммов ризобий, образующих азотфиксирующие клубеньки лишь с некоторыми имеющимися растительными генотипами, выше, чем интенсивность отбора в пользу неспецифичных штаммов, которые образуют азотфиксирующие клубеньки со всеми растительными генотипами. Однако высокая эффективность симбиоза не может быть достигнута в отсутствии неспецифичных мутуалистов, которые обеспечивают оптимальную конфигурацию процессов отбора на повышение общей продуктивности системы и, по-видимому, поддерживаются в ней благодаря групповым формам отбора.

Представленные результаты могут и должны быть использованы в генетико-селекционных программах создания сортов растений и комплементарных им бактериальных штаммов, сочетание которых обеспечивает высокую эффективность мутуализма в условиях конкуренции высокоэффективных производственных штаммов ризобий с неэффективными местными штаммами. При организации этой работы необходимо исходить из того, что в системах симбиоза обычно устанавливается равновесие между генотипами микросимбионтов, различающихся по характеру взаимодействия с хозяином (“истинные мутуалисты” и “симбионтыобманщики” в системах трофического симбиоза; патогенные и биоконтрольные организмы в системах защитного симбиоза). Однако положение этого равновесия может быть существенно изменено в пользу полезных для хозяина форм благодаря отбору, происходящему в его популяциях и определяемого положительными обратными связями партнеров. В природных условиях установление этого равновесия является результатом длительного коэволюционного процесса, который в условиях агроценоза может быть существенно ускорен благодаря использованию методов селекции, генной инженерии и биотехнологии. Очевидно, что для “искусственной эволюции” симбиоза необходим синтез знаний о генетике, молекулярной биологии, морфо-физиологической организации и экологии симбиоза, который не представляется возможным без использования эволюционных подходов.

Поддержание в бобово-ризобиальных системах равновесия различных типов симбионтов показывает, что в популяциях партнеров действуют селективные факторы, направленные как на повышение, так и на снижение азотфиксирующей активности (Foster, Kokko, 2006), и следовательно в геномах бактерий должны существовать гены, функционирование которых обеспечивает как высокую, так и низкую интенсивность азотфиксации. Выявление генов обеих групп представляет большой интерес для конструирования хозяйственно-ценных штаммов ризобий, которое может быть связано как с усилением активности генов первой категории, так и элиминацией генов второй категории. Генетические модификации обоих типов описаны в литературе (Bosworth et al., 1992; Sharypova et al., 1998), и в сочетании с формированием оптимальной генетической структуры симбиосистемы эти модификации могут обеспечить существенное возрастание агрономической эффективности микробнорастительных симбиозов. Использование метода факторного анализа может оказаться полезным для оценки фенотипического проявления созданных генетических конструкций, которая затруднена влиянием растительного генотипа и неконтролируемых факторов среды на экспрессию бактериальных генов (разд. 2.1.2).

Другой практически значимый аспект предложенной модели заключается в оценке эколого-генетических последствий интродукции в агроценозы генетически модифицированных растительных симбионтов. Распространение новых конструкций, содержащих гены симбиоза, среди местных бактерий создает риск возникновения рекомбинантов с непредсказуемыми инфекционными свойствами (Dresing et al., 1998; Selbitzska et al., 2006), для снижения которого предлагалось вводить в модифицированные штаммы ризобий факторы, подавляющие либо их рекомбинационную активность, либо выживаемость в почве. Анализ нашей модели показал, что эти меры будут эффективными лишь на фоне низкого давления ЧЗО, который вызывает размножение редких, в том числе и рекомбинантных генотипов (Проворов, Воробьев, 2003). Снижение давления ЧЗО может быть достигнуто путем селекции растений-хозяев, генотипы которых существенно влияют на параметр “а” нелинейной модели конкуренции, определяющий давление ЧЗО (формула 3). Еще более радикальный подход для снижения нежелательных эффектов ЧЗО заключается в регуляции циклической микроэволюции бактерий, например, в использовании севооборотов, “разрывающих” этот процесс.

Завершая анализ представленных данных, отметим, что он подводит нас к необходимости изучения мутуалистического симбиоза как генетически интегрированной системы, целостность которой проявляется не только на организменном уровне (координация биохимических и онтогенетических процессов, осуществляемых партнерами под действием перекрестно передаваемых сигналов, регулирующих активность “симбиотических” генов), но и на популяционном уровне (сопряженное действие в популяциях партнеров ключевых микроэволюционных факторов, в первую очередь, специфичных для симбиоза форм отбора). Наибольшая эффективность симбиоза достигается при поддержании в нем различных типов бактерий-мутуалистов, вне зависимости от их индивидуальной селективной ценности. Изучение генетико-эволюционной целостности мутуалистических симбиозов является важным условием для выяснения механизмов природной ко-эволюции партнеров, а также для использования полученных знаний в селекционной, генно-инженерной и биотехнологической практике.

ВЫВОДЫ

1. Показано, что у бобовых растений, относящихся к группам перекрестной инокуляции люцерны (Medicago, Melilotus, Trigonella) и вики (Vicia), корреляция таксономического деления со специфичностью симбиозов, образуемых с клубеньковыми бактериями (Sinorhizobium meliloti, Rhizobium leguminosarum bv. viceae), отсутствует на уровне формирования эффективного (N 2-фиксирующего) симбиоза, хотя проявляется на уровне развития клубеньков.

2. Установлено, что у люцерны (Medicago sativa, M. varia, M.

falcata) и пажитника (Trigonella foenum graecum) дикорастущие и мало окультуренные формы существенно превосходят сорта по интенсивности образования клубеньков и N2-фиксирующей активности. Дикорастущие и мало окультуренные виды бобовых растений превосходят высоко окультуренные виды по активности симбиотрофного питания азотом.

3. Показано, что генетический полиморфизм бобово-ризобиальных систем по N2-фиксирующей активности и симбиотической эффективности, проявляемой со стороны растений-хозяев (люцерна, донник, пажитник, горох, козлятник) и их микросимбионтов, характеризуется разными параметрами, что говорит о различном генетическом контроле этих признаков.

4. Двухфакторный дисперсионный анализ варьирования показателей эффективности симбиозов (“Sinorhizobium meliloti – люцерна”, “Rhizobium leguminosarum bv. viceae – вика”) показал, что их наибольшая эффективность достигается при высокой комплементарности генотипов партнеров, когда вклад специфичных (неаддитивных) сорто-штаммовых взаимодействий в варьирование признаков симбиоза максимален. Эффективность симбиоза контролируется генотипами хозяев более строго, чем генотипами микросимбионтов, тогда как нитрогеназная активность в равной степени зависит от генотипов партнеров.

5. Сформулированы основные принципы координированной селекции растений и бактерий на повышение симбиотической активности: 1) максимально широкое использование дикорастущих и мало окультуренных форм растений, сохранивших природный симбиотический потенциал; 2) подбор комплементарных сочетаний генотипов партнеров, оптимальных для эффективного симбиоза. Использование обоих подходов наиболее результативно при снижении популяционной изменчивости бобовых до уровня, который обеспечивает возможность подбора штаммов бактерий, специфичных для всего спектра генотипов, имеющихся в сортовых популяциях.

6. Разработана методика моделирования циклических микроэволюционных процессов в популяциях микроорганизмов, взаимодействующих с растениями, которая позволяет представить преобразования пространственной и генетической структуры микробных популяций как составную часть онтогенеза симбиотической системы, связанную с обменом партнеров продуктами азотфиксации и фотосинтеза. Показана ключевая роль частотно-зависимого отбора в формировании экотипически полиморфных, панмиктичных популяций симбиотических бактерий.

7. Предложена обобщенная схема микроэволюции симбиотической бобово-ризобиальной системы, в соответствии с которой закрепление новых генотипов в популяциях микросимбионтов соответствует стратегии “утраты-приобретения” sym-генов, осуществляемой под действием селективных факторов, индуцируемых хозяином. Показана важная роль асимбиотических штаммов, являющихся оптимальными реципиентами для переносимых sym-генов, в формировании эволюционно перспективной (высоко полиморфной, панмиктичной) структуры ризобиальных популяций.

8. Показано, что эволюция симбиотических бактерий происходит под влиянием положительных обратных метаболических связей с растением, которые индуцируют в бактериальной популяции селективные давления в пользу признаков мутуализма. В генетически полиморфных системах давление отбора в пользу специфичных симбионтов (фиксирующих N2 в симбиозе лишь с некоторыми из имеющихся растительных генотипов) выше, чем в пользу неспецифичных симбионтов (фиксирующих N2 со всеми растительными генотипами). Однако, наиболее высокая эффективность симбиотической системы достигается при поддержании в ней различных типов бактерий-мутуалистов.

Основные труды по материалам диссертации 1. Проворов Н.А., Симаров Б.В. Взаимодействие растений пажитника греческого (Trigonella foenum-graecum L.) с клубеньковыми бактериями люцерны // С.-х. биология. 1984а. Т. 19. № 6. C. 75-77.

2. Проворов Н.А., Симаров Б.В. Специфичность взаимодействия клубеньковых бактерий люцерны с разными видами растений-хозяев // С.-х. биология. 1984б. Т. 19. № 7. С. 70-74.

3. Проворов Н.А., Симаров Б.В., Федоров С.Н. Влияние мутаций ауксотрофности и устойчивости к антибиотикам на симбиотические свойства клубеньковых бактерий // Изв. АН СССР, сер. биол. 1984. № 3. С. 337Аронштам А.А., Баженова О.В., Зарецкая А.Н., Кучко В.В., Новикова Н.И., Проворов Н.А., Федоров С.Н., Фокина И.Г., Чернова Т.А. Генетические методы селекции клубеньковых бактерий (методические рекомендации). Под ред. Б.В. Симарова. Л., ВНИИСХМ, 1984. 37 с.

5. Проворов Н.А. Специфичность взаимодействия клубеньковых бактерий с бобовыми растениями и эволюция бобово-ризобиального симбиоза // С.-х. биология. 1985. Т. 20. № 3. С. 34-46.

6. Проворов Н.А., Симаров Б.В. Наследование способности к симбиозу с Rhizobium meliloti в автофертильном потомстве пажитника греческого (Trigonella foenum-graecum L.) // С.-х. биология. 1985. Т. 20. № 11.

С. 60-61.

7. Проворов Н.А., Симаров Б.В., Федоров С.Н. Симбиотические свойства разных типов мутантов клубеньковых бактерий // Изв. АН СССР, сер. биол. 1985. № 6. С. 870-884.

8. Проворов Н.А., Симаров Б.В. Эффективность симбиоза пажитника греческого с Rhizobium meliloti // С.-х. биология. 1986а. Т. 21. № 6. С. 105Проворов Н.А., Симаров Б.В. Внутрисортовая изменчивость люцерны по активности симбиоза с Rhizobium meliloti // С.-х. биология.

1986б. Т. 21. № 12. С. 37-41.

10. Проворов Н.А. Коэволюция растений с симбиотическими и паразитическими микроорганизмами: сравнительный анализ // Миколог. фитопатол. 1987. Т. 21. № 2. С. 191.

11. Проворов Н.А., Морозова Т.Т., Байрамов С.С., Абдуллаев А.Ф., Симаров Б.В. Различия между индийским и средиземноморским подвидами пажитника греческого по способности к симбиозу с Rhizobium meliloti // Бюлл. ВНИИСХМ. 1987а. № 48. С. 33-36.

12. Проворов Н.А., Симаров Б.В. Генетический контроль хозяйской специфичности клубеньковых бактерий // Успехи соврем. генетики. 1987.

Т. 14. С. 90-114.

13. Проворов Н.А., Симаров Б.В., Зарецкая А.Н., Федоров С.Н., Кирносов М.М., Иванов А.И. Изменчивость культурных видов люцерны по способности к симбиотической азотфиксации // С.-х. биология. 1987б. Т.

22. № 6. С. 29-32.

14. Проворов Н.А., Шарыпова Л.А., Фокина И.Г., Симаров Б.В. Организация генов, контролирующих симбиотическую активность клубеньковых бактерий // С.-х. биология. 1987в. Т. 22. № 10. С. 63-75.

15. Проворов Н.А., Федоров С.Н., Симаров Б.В. Зависимость симбиотической активности клубеньковых бактерий люцерны (Rhizobium meliloti) от метеорологических факторов // Труды ВНИИСХМ. 1989. Т.

59. С. 45-52.

16. Симаров Б.В., Аронштам А.А., Новикова Н.И., Шарыпова Л.А., Баженова О.В., Проворов Н.А. Генетические основы селекции клубеньковых бактерий. Л., Агропромиздат, 1990. 192 с.

17. Проворов Н.А., Аронштам А.А. Генетика симбиотической азотфиксации у клубеньковых бактерий // Итоги науки и техники, сер. микробиология (ВИНИТИ). 1991. Т. 23. С. 3-97.

18. Проворов Н.А. Происхождение и эволюция бобоворизобиального симбиоза // Изв. АН СССР, сер. биол. 1991. № 1. C. 77-87.

19. Проворов Н.А., Симаров Б.В. Генетический полиморфизм бобовых культур по способности к симбиозу с клубеньковыми бактериями // Генетика. 1992. Т. 28. № 6. С. 5-14.

20. Проворов Н.А. Взаимосвязь между таксономией бобовых и специфичностью их взаимодействия с клубеньковыми бактериями // Ботанич. журнал. 1992. Т. 77. № 8. С. 21-32.

21. Новикова А.Т., Князева В.Л., Кожемяков А.П., Лазарева Н.М., Проворов Н.А., Орищенко Н.Г. Штамм бактерий Rhizobium meliloti для производства удобрения под пажитник. Патент СССР №1806124 от 09.10.

1992 г.

22. Сосков Ю.Д., Проворов Н.А., Байрамов С.С. Активность симбиоза Trigonella foenum-graecum L. с Rhizobium meliloti // Растит. ресурсы.

1992. Т. 28. № 4. С. 94-98.

23. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Пути использования адаптивного потенциала систем "растение-микроорганизм" для конструирования высокопродуктивных агрофитоценозов // С.-х. биология. 1993. № 5. С.

36-46.

24. Николаев Б.П., Проворов Н.А., Симаров Б.В., Шляков А.М. Исследование превращений фосфатов у свободноживущих и симбиотических форм клубеньковых бактерий люцерны (Rhizobium meliloti) методом 31-Р-ЯМР спектроскопии // Микробиология. 1994. Т. 63. № 1. С. 29-37.

25. Квасова Э.В., Проворов Н.А., Симаров Б.В., Серина О.И., Сметанин Н.И., Шумный В.К. Варьирование симбиотических признаков люцерны при инбридинге // С.-х. биология. 1994. № 5. С. 64-68.

26. Танривердиев Т.А., Проворов Н.А., Логинов Ю.П., Симаров Б.В.

Биохимический состав люцерны при образовании эффективного симбиоза с Rhizobium meliloti // Физиол. биохим. культурных растений. 1994. Т.

26. № 2. С. 170-174.

27. Проворов Н.А., Кирносов М.М., Грушин А.А., Симаров Б.В.

Действие инокуляции Rhizobium meliloti на урожайность и биохимические показатели люцерны // Физиол. биохим. культурных растений.

1994а. Т. 26. № 3. С. 281-288.

28. Проворов Н.А., Джординг Д., Энгелке Т., Пюлер А. Повышение симбиотической эффективности клубеньковых бактерий люцерны (Rhizobium meliloti) при введении дополнительных копий dct-генов, контролирующих транспорт дикарбоновых кислот // Генетика. 1994б. Т. (приложение). С. 127.

29. Проворов Н.А., Кругова Е.Д., Белозерова О.И., Крымская О.Н., Цымбал А.С., Старченков Е.П., Симаров Б.В. Проявление симбиотической активности в присутствии минерального азота у высокоэффективных штаммов Rhizobium meliloti, полученных с помощью генетических методов // Физиол. биохим. культурных растений. 1994в. Т. 26. № 3. С.

268-274.

30. Фесенко А.Н., Проворов Н.А., Орлова И.Ф., Симаров Б.В. Роль генотипа сорта гороха (Pisum sativum L.) и штамма Rhizobium leguminosarum в определении эффективности образуемого симбиоза // Генетика. 1994. Т. 30. № 6. С. 823-827.

31. Курчак О.Н., Проворов Н.А. Отзывчивость вики мохнатой (Vicia villosa Roth) и вики посевной (Vicia sativa L.) на инокуляцию ризобиями и на внесение карбамида // Физиол. растений. 1995. Т. 42. № 3. С. 484-490.

32. Курчак О.Н., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Эффективность симбиоза с клубеньковыми бактериями у различных видов рода Vicia L. // Растит. ресурсы. 1995. Т. 31. № 1. С. 88-93.

33. Проворов Н.А., Березко А.М., Магомедова Л.А., Курмагомедов М.К., Магомердмирзаев М.М., Симаров Б.В. Способность дикорастущих видов Medicago L. и Melilotus officinalis (L.) Pall, распространенных в Дагестане, к симбиозу с Rhizobium meliloti // Растит. ресурсы. 1995. Т. 31. № 2. С. 60-67.

34. Танривердиев Т.А., Проворов Н.А., Логинов Ю.П., Симаров Б.В.

Отзывчивость сортов люцерны на инокуляцию Rhizobium meliloti в условиях северной лесостепи Тюменской области // Сибирский вестник с.-х.

науки. 1995. № 1-2. С. 29-33.

35. Метлицкая Е.Н., Проворов Н.А., Симаров Б.В., Райг Х.А. Создание популяций козлятника восточного, различающихся интенсивностью развития и продуктивностью, путем селекции растений по нитрогеназной активности // Докл. РАСХН. 1995. № 6. С. 7-9.

36. Орлов В.П., Фесенко А.Н., Орлова И.Ф., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Симбиотическая эффективность клубеньковых бактерий гороха в полевых условиях // С.-х. биология. 1995. № 5. С. 85-88.

37. Фесенко А.Н., Орлова И.Ф., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Изучение симбиотических свойств клубеньковых бактерий гороха в вегетационных опытах // Докл. РАСХН. 1995. № 3. С. 24-26.

38. Курчак О.Н., Проворов Н.А., Лисова Н.Е., Галан М.С., Симаров Б.В. Отзывчивость видов и сортов вики на инокуляцию высокоэффективными штаммами Rhizobium leguminosarum bv. viceae // Физиол. биохим.

культурных растений. 1995. Т. 27. № 5-6. С. 351-358.

39. Проворов Н.А. Коэволюция бобовых растений и клубеньковых бактерий: таксономические и генетические аспекты // Журн. общ. биологии. 1996а. Т. 57. № 2. С. 52-78.

40. Проворов Н.А. Соотношение симбиотрофного и автотрофного питания азотом у бобовых растений: генетико-селекционные аспекты // Физиология растений. 1996б. Т. 43. № 1. С. 127-135.

41. Проворов Н.А. Перспективы использования популяций некоторых видов семейства Fabaceae в селекции на повышение интенсивности симбиотической азотфиксации // Растит. ресурсы. 1996в. Т. 32. № 3. С. 124-134.

42. Проворов Н.А. Эволюция генетических систем симбиоза у клубеньковых бактерий // Генетика. 1996г. Т. 32. № 8. С. 1029-1040.

43. Шабаев В.П., Смолин В.Ю., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Влияние различных штаммов Rhizobium meliloti на массу люцерны и накопление азота растениями на фоне минерального азота // Изв. РАН, сер. биол.

1996. № 3. С. 351-358.

44. Фесенко А.Н., Орлова И.Ф., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Использование прямых и косвенных методов для оценки конкурентоспособности клубеньковых бактерий гороха // Приклад. биохим. микробиол.

1996. Т. 32. № 3. С. 352-355.

45. Саимназаров Ю.Б., Бахромов И.У., Пулатова Д.З., Проворов Н.А.

Биохимические показатели семян маша и арахиса при взаимодействии с клубеньковыми бактериями // Физиол. биохим. культ. раст. 1997. Т. 29. № 6. С. 450-454.

46. Метлицкая Е.Н., Проворов Н.А., Райг Х.А., Симаров Б.В. Способ отбора бобовых растений на хозяйственно-ценные признаки. Патент РФ №2083089 от 10.06.1997.

47. Пулатова Д.З., Саимназаров Ю.Б., Бахромов И.У., Кожемяков А.П., Проворов Н.А. Подбор штаммов клубеньковых бактерий, образующих эффективный симбиоз с арахисом в условиях Средней Азии // Докл.

РАСХН. 1998. № 2. С. 18-20.

48. Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Популяционная генетика клубеньковых бактерий: моделирование циклических процессов в микробнорастительных системах // Генетика. 1998а. Т. 34. № 12. С. 1704-1711.

49. Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Роль межштаммовой конкуренции в эволюции генетически полиморфных популяций клубеньковых бактерий. Генетика // 1998б. Т. 34. № 12. С. 1712-1719.

50. Тихонович И.А., Проворов Н.А. (ред.). Генетика симбиотической азотфиксации с основами селекции. С.-Петербург, Наука. 1998. 194 с.

51. Проворов Н.А. Популяционная генетика клубеньковых бактерий // Журн. общ. биологии. 2000. Т. 61. № 3. С. 229-257.

52. Лутова Л.А., Проворов Н.А., Тиходеев О.Н., Тихонович И.А., Ходжайова Л.Т., Шишкова С.О. Генетика развития растений. Под ред.

С.Г.Инге-Вечтомова. СПб.: Наука. 2000. 539 с.

53. Якоби Л.М., Кукалев А.С., Ушаков К.В., Цыганов В.Е., Наумкина Т.С., Проворов Н.А., Борисов А.Ю., Тихонович И.А. Полиморфизм форм гороха посевного по эффективности симбиоза с эндомикоризным грибом Glomus sp. в условиях инокуляции ризобиями // С.-х. биология.

2000. № 3. C. 94-102.

54. Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Эволюционная генетика клубеньковых бактерий: молекулярные и популяционные аспекты // Генетика.

2000. Т. 36. № 12. С. 1573-1587.

55. Курчак О.Н., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Плазмида pSym1- Rhizobium leguminosarum bv. viceae, контролирующая азотфиксирующую активность, эффективность симбиоза, конкурентоспособность и кислотоустойчивость // Генетика. 2001. Т. 37. № 9. C. 1225-1232.

56. Онищук О.П., Курчак О.Н., Шарыпова Л.А., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Анализ различных типов конкурентоспособности у Tn5мутантов клубеньковых бактерий люцерны (Sinorhizobium meliloti) // Генетика. 2001. Т. 37. № 11. C. 1507-1512.

57. Проворов Н.А. Генетико-эволюционные основы учения о симбиозе // Журн. общ. биологии. 2001а. Т. 62. № 6. C. 472-495.

58. Проворов Н.А. Актуальные вопросы популяционной генетики бактерий // Успехи соврем. биологии. 2001б. Т. 121. № 6. C. 537-549.

59. Проворов Н.А., Борисов А.Ю., Тихонович И.А. Сравнительная генетика и эволюционная морфология симбиозов растений с микробамиазотфиксаторами и эндомикоризными грибами // Журн. общ. биологии.

2002. Т. 63. № 6. С. 451-472.

60. Кравченко Л.В., Макарова Н.М., Азарова Т.С., Проворов Н.А., Тихонович И.А. Выделение и фенотипическая характеристика ростстимулирующих ризобактерий (PGPR), сочетающих высокую активность колонизации корней и ингибирования фитопатогенных грибов // Микробиология. 2002. Т. 74. № 4. С. 521-525.

61. Проворов Н.А., Тихонович И.А. Эколого-генетические принципы селекции растений на повышение эффективности взаимодействия с микроорганизмами // С.-х. биология. 2003. № 3. С. 11-25.

62. Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Микроэволюция клубеньковых бактерий при возникновении мутантов с измененной выживаемостью в системе “растение-почва” // Генетика. 2003. Т. 39. № 12. С. 1594-1605.

63. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиогенетика микробнорастительных взаимодействий // Экологич. генетика. 2003. Т. 1. № 0. С. 36Кожемяков А.П., Проворов Н.А., Завалин А.А., Шотт П.Р. Оценка взаимодействия сортов ячменя и пшеницы с ризосферными ростстимулирующими бактериями на различном азотном фоне // Агрохимия.

2004. № 3. C. 33-40.

65. Румянцева М.Л., Андронов Е.Е., Сагуленко В.В., Онищук О.П., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Нестабильность криптических плазмид у штамма Sinorhizobium meliloti P108 в процессе симбиоза с люцерной Medicago sativa // Генетика. 2004. Т. 40. № 4. С. 454-461.

66. Проворов Н.А., Фокина И.Г., Румянцева М.Л., Симаров Б.В. Перенос Sym-плазмид в симбиотически активные и асимбиотические штаммы ризобий: свойства рекомбинантов и возможные эволюционные последствия // Экологич. генетика. 2004. Т. 2. № 2. С. 29-34.

67. Тихонович И.А., Борисов А.Ю., Цыганов В.Е., Овцына А.О., Долгих Е.А., Проворов Н.А. Интеграция генетических систем растений и микроорганизмов при симбиозе // Успехи соврем. биологии. 2005. Т. 125.

№ 3. С. 227-238.

68. Проворов Н.А. Молекулярные основы симбиогенной эволюции:

от свободноживущих бактерий к органеллам // Журн. общ. биологии.

2005. Т. 66. № 5. C. 371-388.

69. Воробьев Н.И., Проворов Н.А. Действие Дарвиновского и частотно-зависимого отбора при формировании бактериальной популяции в системе “хозяин-среда” // Экологич. генетика. 2005. Т. 3. № 3. С. 3-11.

70. Проворов Н.А., Долгих Е.А. Метаболическая интеграция организмов в системах симбиоза // Журн. общ. биологии. 2006. Т. 67. № 6. C.

403-422.

71. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Кооперация растений и микроорганизмов: новые подходы к конструированию экологически устойчивых агросистем // Успехи соврем. биологии. 2007. Т. 127. № 4. С. 339-357.

72. Проворов Н.А., Мыльников С.В. Генетические механизмы индивидуальных и кооперативных адаптаций // Экологич. генетика. 2007. Т. 5.

№ 1. С. 23-30.

73. Юрков А.П., Якоби Л.М., Степанова Г.В., Дзюбенко Н.И., Проворов Н.А., Кожемяков А.П., Завалин А.А. Эффективность инокуляции грибом Glomus intraradices и внутрипопуляционная изменчивость растений люцерны хмелевидной по показателям продуктивности и микоризообразования // С.-х. биология. 2007. № 5. С. 67-74.

74. Проворов Н.А., Воробьев Н.И., Андронов Е.Е. Макро- и микроэволюция бактерий в системах симбиоза // Генетика. 2008. Т. 44. № 1. С.

12-28.

75. Воробьев Н.И., Проворов Н.А. Моделирование эволюции бобово-ризобиального симбиоза при мульти-штаммовой конкуренции бактерий за инокуляцию симбиотических ниш // Экологич. генетика. 2008. Т.

6. № 4. С. 3-11.

76. Проворов Н.А. Растительно-микробные симбиозы как эволюционный континуум // Журн. общ. биологии. 2009. Т. 70. № 1. С. 10-34.

77. Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Моделирование ко-эволюции бактерий и растений в системе мутуалистического симбиоза // Генетика.

2009. Т. 45. № 5. С. 581-594.

78. Онищук О.П., Румянцева М.Л., Проворов Н.А., Симаров Б.В. Изменчивость штаммов Sinorhizobium meliloti по признакам, определяющим сапрофитную выживаемость и симбиотическую эффективность в условиях засоления // С.-х. биология. 2009. №1. С. 77-82.

79. Онищук О.П., Воробьев Н.И., Проворов Н.А. Симаров Б.В. Симбиотическая активность ризобий люцерны (Sinorhizobium meliloti) с генетическими модификациями системы транспорта дикарбоновых кислот // Экологич. генетика. 2009. Т. 7. № 2. С. 3-10.

80. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агросистем будущего. Изд-во СПбГУ, Санкт-Петербург, 2009. 210 с.

81. Provorov N.A., Simarov B.V. Genetic variation in alfalfa, sweet clover and fenugreek for the activity of symbiosis with Rhizobium meliloti // Plant Breeding. 1990. V. 105. N 3. P. 300-310.

82. Provorov N.A. The interdependence between taxonomy of legumes and specificity of their interaction with rhizobia in relation to evolution of the symbiosis // Symbiosis. 1994. V. 17. N 2/3. P. 183-200.

83. Provorov N.A., Saimnazarov U.B., Tanriverdiev T.A., Simarov B.V. The contributions of plant and bacteria genotypes in the growth and nitrogen accumulation in inoculated alfalfa // Plant and Soil. 1994. V. 164. N 2. P. 213-219.

84. Fesenko A.N., Provorov N.A., Orlova I.F., Orlov V.P., Simarov B.V.

Selection of Rhizobium leguminosarum bv. viceae strains for inoculation of Pisum sativum L. cultivars: analysis of symbiotic efficiency and nodulation competitiveness // Plant and Soil. 1995. V. 172. N 2. P. 189-198.

85. Provorov N.A., Soskov Y.D., Lutova L.A., Sokolova O.A., Bairamov S.S. Investigation of the fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) genotypes for fresh weight, seed productivity, symbiotic activity, callus formation and accumulation of steroids // Euphytica. 1996. V. 88. N 2. P. 129-138.

86. Provorov N.A. Coevolution of rhizobia with legumes: facts and hypotheses // Symbiosis. 1998. V. 24. N 3. P. 337-367.

87. Provorov N.A., Saimnazarov U.B., Bahromov I.U., Pulatova D.Z., Kozhemyakov A.P., Kurbanov G.A. Effect of rhizobia inoculation on the seed (herbage) production of mungbean (Phaseolus aureus Roxb.) grown at Uzbekistan // J. Arid Environments. 1998. V. 39. N 4. P. 569-575.

88. Provorov N.A., Vorobyov N.I. Population genetics of rhizobia: construction and analysis of an “infection and release” model // J. Theor. Biol.

2000. V. 205. N 1. P. 105-119.

89. Kurchak O.P., Galan M.S., Orlova O.V., Provorov N.A., Simarov B.V. A potential for symbiotic nitrogen fixation in hairy vetch (Vicia villosa Roth) as compared with common vetch (Vicia sativa L.). In: Provorov N.A., Tikhonovich I.A., Veronesi F. (eds.). New approaches and techniques in breeding sustainable fodder crops and amenity grasses. Proc. 22-nd EUCARPIA Fodder Crops and Amenity Grasses Section Meeting St.-Petersburg, Russia. N.I.Vavilov All-Russia Research Institute of Plant Industry”. 2000. P. 151-155.

90. Provorov N.A., Borisov A.Y., Tikhonovich I.A. Developmental genetics and evolution of symbiotic structures in nitrogen-fixing nodules and arbuscular mycorrhiza // J. Theor. Biol. 2002. V. 214. N 2. P. 215-232.

91. Provorov N.A., Tikhonovich I.A. Genetic resources for improving nitrogen fixation in legume-rhizobia symbiosis // Genet. Res. Crop Evolut. 2003.

V 50. N 1. P. 89-99.

92. Provorov N.A., Vorobyov N.I. Interplay of Darwinian and frequencydependent selection in the host-associated microbial populations // Theor.

Population Biol. 2006. V. 70. N. 3. P. 262-272.

93. Tikhonovich I.A., Provorov N.A. Cooperation of plants and microorganisms: getting closer to the genetic construction of sustainable agro-systems // Biotechnology J. 2007. V. 2. N 7. P. 833-848.

94. Tikhonovich, I.A., Provorov, N.A. Beneficial plant-microbe interactions. In Y.T. Dyakov, V. Dzhavakhiya, T. Korpela (Eds.). Comprehensive and Molecular Phytopathology. Amsterdam. Elsevier. 2007. P. 365-420.

95. Provorov N.A., Vorobyov N.I. Simulation of plant-bacteria coevolution in the mutually beneficial symbiosis // Ecological Genetics. 2008. V.

6. N 2. P. 35-48.

96. Tikhonovich I.A., Provorov N.A. Molecular strategies and agronomic impacts of plant-microbe symbioses // Ecological Genetics. 2008. V. 6. N 2. P.

49-60.

97. Provorov N.A., Vorobyov N.I. Evolution of symbiotic bacteria in “plant-soil” systems: interplay of molecular and population mechanisms. In:

Progress in Environmental Microbiology. Ed. Kim M.-B. Nova Science Publishers, Inc. New York, 2008a. P. 11-67.

98. Provorov N.A., Vorobyov N.I. Equilibrium between the “genuine mutualists” and “symbiotic cheaters” in the bacterial population co-evolving with plants in a facultative symbiosis // Theor. Population Biol. 2008b. V. 74. N. 4.

P. 345-355.

99. Tikhonovich I.A., Provorov N.A. From plant-microbe interactions to symbiogenetics: a universal paradigm for the inter-species genetic integration // Ann. Applied Biology. 2009. V. 154. N 3. P. 341-350.

1. Вавилов Н.И. Селекция как наука // Теоретич. основы селекции.

Т. 1. Общая селекция растений. М.; Л., 1935. С. 1-14.

2. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора.

СПб.: Наука, 1991. 539 c.

3. Доросинский Л.М. Клубеньковые бактерии и нитрагин. Л.: Колос, 1970. 191 с.

4. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Колос, 1972. 336 с.

5. Дубров А.М., Мхитарян В.С., Трошин Л.И. Многомерные статистические методы. М.: Финансы и статистика, 1998. 352 с.

6. Жуковский П.М. Культурные растения и их дикие сородичи. М.:

Советская Наука, 1950. 595 с.

7. Иванов А.И. Люцерна. М.: Колос, 1980. 349 с.

8. Инге-Вечтомов С.Г. Экологическая генетика: теория и практика // Исследования по генетике. 1999. Вып. 12. С. 3-10.

9. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа. 1990. 352 с.

10. Меттлер Л., Грегг Т. Генетика популяций и эволюция. М.: Мир, 1972. 323 с.

11. Мишустин Е.Н., Шильникова В.К. Клубеньковые бактерии и инокуляционный процесс. М.: Наука, 1973. 240 с.

12. Овцына А.О., Тихонович И.А. Структура, функции и возможность практического применения сигнальных молекул, инициирующих развитие бобово-ризобиального симбиоза // Эколог. генетика. 2004. Т. 2.

№ 3. С. 14-24.

13. Синская Е.Н. Пажитник – Trigonella L. // Культурная флора СССР. Т. 13. Вып. 1, М.; Л., 1950. С. 503-516.

14. Сосков Ю.Д., Байрамов С.С. Подвиды пажитника сенного // Научно-технич. бюлл. ВИР. 1990. Вып. 198. С. 23-26.

15. Тихонович И.А. Генетический контроль симбиотической азотфиксации у гороха. Автореф. дис… докт. биол. наук. Л.: ВНИИСХМ, 1991. 36 с.

16. Тихонович И.А., Алисова С.М., Четкова С.А., Берестецкий О.А.

Повышение эффективности азотфиксации путем отбора линий гороха по активности нитрогеназы // С.-х. биология. 1987. № 2. C. 29-34.

17. Федоров С.Н., Симаров Б.В. Получение мутантов с измененными симбиотическими свойствами у Rhizobium meliloti под действием УФлучей // С.-х. биология. 1987. № 9. С. 44-49.

18. Федоров С.Н., Фокина И.Г. Симаров Б.В. Оценка симбиотических свойств клубеньковых бактерий люцерны (Rhizobium meliloti) в лабораторных условиях // С.-х. биология. 1986. № 1. С. 112-118.

19. Amarger N., Lobreau J.P. Quantitative study of nodulation competitiveness in Rhizobium strains // Appl. Environ. Microbiol. 1982. V. 44. P. 583Bever J.D., Simms E.L. Evolution of nitrogen fixation in spatially structured populations of Rhizobium // Heredity. 2000. V. 85. P. 366-372.

21. Bosworth A.H., Williams M.K., Albrecht K.A., Kwiatkowski R., Beynon J., Hankinson T.R., Ronson C.W., Cannon F., Wacek T.J., Triplett E.W.

Alfalfa yield response to inoculation with recombinant strains of Rhizobium meliloti with an extra copy of dctABD and/or modified nifA expression // Appl.

Environ. Microbiol. 1992. V. 60. P. 3815-3822.

22. Brewin N.J. Plant cell wall remodeling in the Rhizobium-legume symbiosis // Crit. Rev. Plant. Sci. 2004. V. 23. P. 1-24.

23. de Bary A. Die Erscheinung der Symbiose. Strassburg: Verlag Von Karl Trbner. 1879. 30 p.

24. Douglas A.E. Symbiotic Interactions. Oxford; New York; Toronto:

Oxford Univ. Press, 1994. 194 p.

25. Doyle J.J. Phylogenetic perspectives on nodulation: evolving views of plants and symbiotic bacteria // Trends in Plant Sci. 1998. V. 2. P. 473-478.

26. Dresing U., Hagen M., Selbitschka W., Puhler A., Keller M. Reduced survival of RecA-deficient Sinorhizobium meliloti strain in sterile and nonsterile soil during heat stress // FEMS Microb. Ecol. 1998. V. 27. P. 327-338.

27. Engelke T., Jording D., Kapp D., Phler A. Identification and sequence analysis of the Rhizobium meliloti dctA gene encoding the C4dicarboxylate carrier // J. Bacteriol. 1989. V. 171. P. 5551-5560.

28. Foster K.R., Kokko H. Cheating can stabilize cooperation in mutualisms // Proc. Roy. Soc. B. 2006. V. 273. P. 2233-2239.

29. Frank S.A. Genetics of mutualism: the evolution of altruism between specie //. Theor. Biol. 1994. V. 170. P. 393-400.

30. Frank S.A. Host-symbiont conflict over the mixing of symbiotic lineages // Proc. Roy. Soc. Lond. B. 1996. V. 263. P. 339-344.

31. Fred E.B., Baldwin I.L., McCoy E. Root Nodule Bacteria and Leguminous Plants. Madison. Wisconsin: Univ. Wisconsin Stud. Sci., 1932. 350 p.

32. Gibson A.H. Genetic variation in the effectiveness of nodulation of lucerne varieties // Austral. J. Agric. Res. 1962. V. 13. P. 388-399.

33. Hardy R.W.F., Holsten R.D., Jackson E., Burns R.S. C2H2-C2H4 assay for N2 fixation: laboratory and field evaluation // Plant Physiol. 1968. V. (suppl.). P. 9-13.

34. Janzen D.H. When is it coevolution? // Evolution. 1980. V. 34. N 3. P.

611-612.

35. Jimenez J., Casadesus J. An altruistic model of Rhizobium-legume association // J. Heredity. 1989. V. 80. P. 335-337.

36. Jones K.M., Kobayashi H., Davies B.W., Taga M.E., Walker G.C.

How rhizobial symbionts invade plants: the Sinorhizobium-Medicago model // Nature Rev. 2007. V. 5. P. 619-633.

37. Jording D., Sharma P.K., Schmidt R., Engelke T., Uhde C., Phler A.

Regulatory aspects of the C4-dicarboxylate transport in Rhizobium meliloti:

transcriptional activation and dependence on effective symbiosis // J. Plant Physiol. 1992. V. 141. P. 18-27.

38. Jording D., Uhde C., Schmidt R., Phler A. The C4-dicarboxylate transport system of Rhizobium meliloti and its role in nitrogen fixation during symbiosis with alfalfa (Medicago sativa) // Experientia. 1994. V. 5. N 10. P.

874-883.

39. Kiers E.T., Rousseau R.A., West S.A., Denison R.F. Host sanctions and the legume-Rhizobium mutualism // Nature. 2003. V. 425. P. 78-81.

40. Law R., Lewis D.H. Biotic environments and the maintenance of sex – some evidence from mutualistic symbioses // Biol. J. Linn. Soc. 1983. V. 20. P.

249-276.

41. Lesins K.A., Lesins L. Genus Medicago (Leguminosae). Hague: Dr.

W. Junk, 1979. 150 p.

42. Maynard Smith J. Generating novelty by symbiosis // Nature. 1989. V.

341. N 6240. P. 284-285.

43. Mode C.J. A mathematical model for the co-evolution of obligate parasites and their hosts // Evolution. 1958. V. 12. P. 158-165.

44. Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals // Genetics. 1978. V. 89. P. 583-590.

45. Olivieri I., Frank S.A. The evolution of nodulation in Rhizobium: altruism in the rhizosphere // J. Heredity. 1994. V. 85. P. 46-47.

46. Pellmur O., Huth C.J. Evolutionary stability of mutualism between yuccas and yucca moths // Nature. 1994. V. 372. P. 257-260.

47. Raig H., Nommsalu H., Meripold H., Metlitskaja J. Fodder Galega.

Estonian Res. Inst. Agricult., 2001. 141 pp.

48. Schardl C.L., Craven K.D., Speakman S., Stromberg A., Lindstrm A., Yoshida R. A novel test for host-symbiont codivergence indicates ancient origin of fungal endophytes in grasses // System. Biol. 2008. V. 57. P. 483-498.

49. Selbitschka W., Keller W., Miethling-Graff R., Dresing U., Schwieger F.

Krahn I., Homann I., Dammann-Kalinowski T., Phler, A., Tebbe C.C. Longterm field release of bioluminescent Sinorhizobium meliloti strains to assess the influence of a recA mutation on the strains’ survival // Microbial Ecol. 2006. V.

52. P. 583-595.

50. Sharypova L.A., Yurgel S.N., Keller M., Simarov B.V., Phler A., Becker A. The eff-482 locus of Sinorhizobium meliloti CXM1-105 that influences symbiotic effectiveness consists of three genes encoding an endoglucanase, a transcriptional regulator and an adenylate cyclase // Molec. Gen. Genet.

1998. V. 261. P. 1032-1044.

51. Simms E.L., Bever J.D. Evolutionary dynamics of rhizopine within spatially structured Rhizobium populations // Proc. Roy. Soc. Lond. B. 1998. V.

265. P. 1713-1719.

52. Simms E.L., Taylor D.L. Partner choice in nitrogen-fixing mutualisms of legumes and rhizobia // Integrat. Comparat. Biol. 2002. V. 42. P. 369-380.

53. Spaink H.P. The molecular basis of infection and nodulation by rhizobia: the ins and outs of sympathogenesis // Annu. Rev. Phytopathol. 1995. V.

33. P. 345-368.

54. Spaink H.P., Kondorosi A., Hooykaas P.J.J. (eds.). The Rhizobiaceae.

Molecular Biology of Model Plant-Associated Bacteria. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Acad. Publ., 1998. 566 p.

55. Sprent J.I. Nodulation in Legumes. Cromwell Press Ltd, Kew, 2001.



Pages:     | 1 || 3 |
 


Похожие работы:

«СУСЛОВА Мария Юрьевна РАСПРОСТРАНЕНИЕ И РАЗНООБРАЗИЕ СПОРООБРАЗУЮЩИХ БАКТЕРИЙ РОДА BACILLUS В ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ 03.00.16 – экология 03.00.07 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Улан-Удэ, 2007 Работа выполнена в лаборатории водной микробиологии Лимнологического института СО РАН, г. Иркутск Научный кандидат биологических наук руководитель: ст.н.с. Парфенова Валентина Владимировна Официальные Доктор биологических наук...»

«Китаев Константин Альбертович ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОАДАПТАЦИИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА (LEPTINOTARSA DECEMLINEATA SAY) И ЕГО ЭНТОМОФАГОВ 03.02.07 – генетика 03.02.08– экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Уфа 2013 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata Say) является инвазивным видом, появившимся в агроэкосистемах вслед за картофелем, и наиболее массовым фитофагом...»

«Баландина Алевтина Власовна МИКРОБНАЯ РЕМЕДИАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ АГРОДЕРНОВО-КАРБОНАТНЫХ ПОЧВ И ТЕХНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ В ПОДЗОНЕ ЮЖНОЙ ТАЙГИ 03.02.08 – экология (биология) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Пермь - 2013 Работа выполнена на кафедре физиологии растений и микроорганизмов в ФГБОУ ВПО Пермский государственный национальный исследовательский университет и на кафедре микробиологии ГБОУ ВПО Пермская...»

«Тюрин Владимир Анатольевич МАРАЛ (CERVUS ELAPHUS SIBIRICUS SEVERTZOV, 1873) В ВОСТОЧНОМ САЯНЕ (РАСПРОСТРАНЕНИЕ, ЭКОЛОГИЯ, ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ) 03.02.08 – экология (биологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Улан-Удэ – 2014 Работа выполнена на кафедре прикладной экологии и ресурсоведения Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Сибирский...»

«КУЗНЕЦОВА ЛЮБОВЬ ЛЕОНИДОВНА НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКА РОЗОВАЯ ОКРАСКА ВЕНЧИКА У КРУПНОПЛОДНОЙ ЗЕМЛЯНИКИ FRAGARIA ANANASSA DUCH. 03.02.07 – генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Новосибирск 2012 Работа выполнена в лаборатории популяционной генетики растений Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск. Научный руководитель : кандидат биологических наук Батурин...»

«Бедарева Ольга Михайловна ЭКОСИСТЕМЫ СРЕДНИХ ПУСТЫНЬ КАЗАХСТАНА И ИХ ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ МЕТОДАМИ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук Калининград 2009 2 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Калининградский государственный технический университет Научные консультанты: академик Национальной Академии Наук Республики...»

«Красникова Мария Сергеевна ИЗУЧЕНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ И ЭВОЛЮЦИИ ГЕНОВ TAS3, КОДИРУЮЩИХ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ ta-siРНК У НЕЦВЕТКОВЫХ НАЗЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ЭКСПРЕССИИ У НЕКОТОРЫХ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ 03.01.03 - молекулярная биология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2013 Работа выполнена в отделе эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии имени А.Н.Белозерского Федерального государственного бюджетного...»

«БУХАРОВА Надежда Владимировна АФИЛЛОФОРОВЫЕ ГРИБЫ ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА БАСТАК 03.02.01 – ботаника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Владивосток – 2013 Работа выполнена в лаборатории низших растений Федерального государственного бюджетного учреждения науки Биолого-почвенного института ДВО РАН Научный руководитель : кандидат биологических наук Булах Евгения Мироновна Научный консультант : кандидат биологических...»

«Фардеева Марина Борисовна ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОПУЛЯЦИЙ РАСТЕНИЙ, ДИНАМИКА И МОНИТОРИНГ 03.02.01 – ботаника 03.02.08 – экология АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Казань – 2014 Работа выполнена на кафедре общей экологии Института экологии и географии ФГАОУВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Научный консультант : доктор биологических наук,...»

«Легонькова Ольга Александровна БИОТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ ГИБРИДНЫХ КОМПОЗИТОВ 03.00.23 - Биотехнология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва 2009 Работа выполнена в проблемной лаборатории полимеров Московского Государственного университета прикладной биотехнологии и на кафедре микробиологии Российского Государственного Аграрного Университета МСХА им. К.А.Тимирязева. Научный консультант - академик...»

«Зиннер Надежда Сергеевна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ HEDYSARUM ALPINUM L. И HEDYSARUM THEINUM KRASNOB. ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Специальность 03.02.01 – Ботаника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении Национальный исследовательский Томский государственный университет на кафедре агрономии и в Сибирском ботаническом...»

«КЛЕВЦОВА Ирина Николаевна ЭКОЛОГИЯ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ 03.00.16 - Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Оренбург-2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет Научный руководитель доктор биологических наук, профессор Русанов Александр Михайлович Официальные оппоненты : доктор биологических наук,...»

«Абуладзе Александр Викторович ХИЩНЫЕ ПТИЦЫ ГРУЗИИ 03.00.08 - зоология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Тбилиси - 2006 1 Работа выполнена в лаборатории позвоночных животных Института зоологии Республики Грузии Научный руководитель : Галушин Владимир Михайлович доктор биологических наук, Официальные оппоненты : Чолокава Автандил Олифантович. доктор биологических наук, 03.00.08. Эдишерашвили Гия Вахтангович...»

«ЛИНЬКОВА ЮЛИЯ ВАЛЕРЬЕВНА ДЕСТРУКЦИЯ АМИНОАРОМАТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ АНАЭРОБНЫМИ МИКРОБНЫМИ СООБЩЕСТВАМИ 03.02.03 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва, 2011 г. Работа выполнена на кафедре микробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Нетрусов Александр...»

«ПОДОСОКОРСКАЯ ОЛЬГА АНДРЕЕВНА НОВЫЕ АНАЭРОБНЫЕ ТЕРМОФИЛЬНЫЕ ЦЕЛЛЮЛОЛИТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ Специальность 03.02.03 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского Российской академии наук (ИНМИ РАН) Научный руководитель : Бонч-Осмоловская Елизавета Александровна доктор биологических наук...»

«Духовная Наталья Игоревна ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ФИТОПЛАНКТОННЫХ СООБЩЕСТВ В ВОДОЕМАХ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ 03.01.01 – Радиобиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва-2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки Уральский научно-практический центр радиационной медицины Федерального медикобиологического агентства Российской Федерации, г. Челябинск доктор биологических наук...»

«ГЫНИНОВА АЮР БАЗАРОВНА ПОЧВЫ ДЕЛЬТЫ р. СЕЛЕНГИ (ГЕНЕЗИС, ГЕОГРАФИЯ, ГЕОХИМИЯ) 03.02.13 – почвоведение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Улан-Удэ 2010 Работа выполнена в лаборатории географии и экологии почв Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Научный консультант : Член-корреспондент РАН, профессор Шоба С.А. Официальные оппоненты : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Чимитдоржиева Г.Д. доктор биологических...»

«РАХИМОВ Ильгизар Ильясович АВИФАУНА СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПРИРОДНЫХ ЛАНДШАФТОВ Специальность 03.00.16 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва - 2002 Работа выполнена на кафедре зоологии и экологии биолого-химического факультета Московского педагогического государственного университета Научный консультант : доктор биологических наук, профессор КонстантиновВ.М....»

«ПРОКОФЬЕВА Мария Юрьевна ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ СЕМЯН В ТЕХНОЛОГИИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ IN VITRO КОРНЕЙ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ 03.01.05 – физиология и биохимия растений АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2012 Работа выполнена в группе специализированного метаболизма корней Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук, г. Москва....»

«Чирков Сергей Николаевич Иммунохимическая и молекулярная диагностика вирусных инфекций растений 03.00.06 – Вирусология 03.00.23 – Биотехнология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва 2009 Работа выполнена на кафедре вирусологии биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоноcова и в лаборатории вирусологии Института микробиологии имени С.Н.Виноградского РАН. Научный консультант : доктор...»







 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.