Symbiotic Interactions between Rhizobium leguminosarum Strains and Elite Cultivars of Pisum sativum L.

Authors


M. Santalla, Mision Biologica de Galicia, Pontevedra, Spain e-mail: csg.pomsf@cesga.es)

Abstract

Pea (Pisum sativum L.) is an important world grain legume and vegetable in the south of Europe where it is grown in small farms and gardens during the cool season. Most of the pea production of this area occurs in high nitrogen (N) soils. Inoculation is required to increase yields through N fixation and reduce the external inputs. Three pea elite cultivars representing human food market classes (green, sugar and dry peas) were studied in order to characterize the cultivars’ variability in symbiotic characters using two Rhizobium leguminosarum biovar viceae commercial strains and the indigenous soil strain, and three N-fertilization rates. Significant differences were observed among pea elite cultivars for the weight and length of plant parts, and the traits associated with N fixation. Pea cultivars showed a significant cultivar–strain interaction for shoot fresh weight and significant differences among strains were found for nodule fresh weight. Green and sugar pea cultivars had good N fixation with a particular commercial strain, while the dry pea cultivar did not show an effective symbiotic combination. The differences between the pea cultivars could be exploited in breeding programs for enhanced nodulation and N fixation in each pea market class.

Abstract

Symbiotische Interaktionen zwischen Rhizobium leguminosarum-Linien und Elitekultivaren von Pisum sativum L.

Die Erbse (Pisum sativum L.) ist eine bedeutende Körnerleguminose in Südeuropa, sie wird auf kleinen Farmbetrieben und in Gärten während der kühlen Jahreszeit angebaut. Meist wird die Erbsenproduktion dieses Gebietes in Böden mit hohem N angebaut. Inokulation wird benötigt, um die Erträge mit Hilfe der N-Fixierung und reduzierter äußerer Aufnahmen zu erhöhen. Es wurden daher drei Elitekultivare, die als Nahrung (grün, Zuckererbsen und Trockenerbsen) auf dem Markt sind, untersucht, um die Variabilität symbiotischer Eigenschaften unter Verwendung einer handelsüblichen Linie von Rhizobium leguminosarum biovar viceae und bodenbürtigen Linien unter dem Einfluß von drei N-Düngungsstufen zu untersuchen. Es wurden signifikante Unterschiede zwischen den Elitekultivaren hinsichtlich Gewicht und Länge der Pflanzenteile sowie Eigenschaften hinsichtlich der N-Fixierung gefunden. Die Erbsenkultivare zeigten eine signifikante Interaktion zwischen der Rhizobium-Linie für Frischgewicht und signifikante Unterschiede zwischen Rhizobium-Linien und Knöllchenfrischgewicht. Grün- und Zuckererbsen-Kultivare hatten eine gute N-Fixierung mit einer handesüblichen Rhizobium-Linie, während Trockenerbsen keine Wirkung der symbiotischen Kombination zeigten. Die Unterschiede zwischen den Erbsenkultivaren können für eine verbesserte Knöllchenbildung und N-Fixierung bei Markterbsensorten genutzt werden.

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