Colonization and invasion of peanut (Arachis hypogaea L.) roots by gusA-marked Bradyrhizobium sp.

摘要

Tufted rosettes of long root hairs occur in axils of young lateral roots of peanut (Arachis hypogaea L.). Analyses of serial sections of the axils of emerging lateral roots revealed multiple layers of root hair cells. The cells of the outer layer partially overlie the adjacent cells of the inner layer. When Bradyrhizobium cells with an integrated gusA gene were inoculated onto peanut roots and the roots subsequently stained with X-gluc, blue spots indicating the presence of colonies of Bradyrhizobium were observed in the axils of lateral roots. Blue spots were also observed in other areas on the root surface. Transmission electron microscopy revealed that the primary wall of the base of root hair cells has a loose construction. Upon inoculation of Bradyrhizobium, bacteria entered only between root hair cells through the middle lamella. In other areas of the root surface other than axils of lateral roots, the cells had modified walls similar to those at the base of root hair cells. However, invasion by Bradyrhizobium of the cell wall was not observed.Key words: Arachis hypogaea, gusA-marked Bradyrhizobium, cell wall, invasion, root hair cell, root nodules.Chez l'arachide (Arachis hypogea L.), on retrouve des touffes en rosette de longs poils absorbants, à l'aisselle des jeunes racines latérales. L'analyse de sections en séries des aisselles de racines latérales en émergence révèle de multiples couches de poils absorbants. Les cellules de la couche externe recouvrent partiellement les cellules adjacentes de la couche interne. Lorsqu'on inocule des cellules de Bradyrhizobium ayant intégré le gène gusA sur des racines d'arachide et qu'on les colore subséquemment avec le X-gluc, on observe des taches bleues indiquant la présence de colonies du Bradyrhizobium dans les aisselles des racines latérales. Les taches bleue se retrouvent également dans d'autres régions de la surface racinaire. La microscopie électronique par transmission révèle que la paroi primaire à la base des poils absorbants a une structure lâche. Suite à l'inoculation du Bradyrhizobium, les bactéries pénètrent seulement entre les poils absorbants par la lamelle moyenne. Dans les régions de la surface racinaire autres que les aisselles de racines latérales, les cellules possèdent des parois modifiées similaires à celles qu'on retrouve à la base des poils absorbants. Cependant, l'invasion de parois cellulaires par le Bradyrhizobium n'a pu être observée.Mots clés : Arachis hypogea, Bradyrhizobium marqué au gusA, paroi cellulaire, invasion, cellules des poils absorbants, nodules racinaires.[Traduit par la Rédaction]