Mycorrhizae of nitrogen-fixing legumes

Summary Most plant species form mycorrhizae, which are symbiotic fungus-root associations. Many plants can also form symbioses with specific bacteria or actinomycetes which produce root nodules and fix atmospheric nitrogen within these nodules. The tripartite mycorrhiza-legume-Rhizobium symbiosis is the subject of this review. Mycorrhizal nitrogen-fixing legumes include many important temperate and tropical crops, e.g. clover, lucerne, beans (Phaseolus andVicia), peas, soybean, cowpea, pigeonpea, groundnuts,Stylosanthes, Pueraria andCentrosema. These forage and grain legumes form endomycorrhiza of the vesicular-arbuscular (VA) type, as do most species of the Mimosoideae and Papilionoideae. Some arborescent legumes also form VA mycorrhiza, e.g.Leucaena, but many, especially the Caesalpinoideae, form mycorrhiza of the ecto-type; some, e.g.Acacia, have both ecto- and VA mycorrhiza. In some legumes, e.g. clover andStylosanthes, mycorrhizal fungi can densely colonize>70% of the root system; in others, e.g. lupins, mycorrhizal infection is usually light. Unlike theRhizobium symbiosis, mycorrhizal symbioses are essentially non-specific. The ability of mycorrhizae to increase plant uptake of phosphate and alleviate P-stress in P-deficient soils leads to increases in nodulation, nitrogen-fixation, P concentration and plant growth. Mycorrhizae also affect trace element uptake, e.g. Cu and Zn, photosynthate supply, water relations and hormonal balance in legumes. Some legumes grow so poorly without mycorrhiza as to be ecologically obligately mycorrhizal. To some extent root geometry determines the degree of dependence of a legume on mycorrhiza, because the fungal hyphae extend the absorbing surface of the root. Where a legume is growing with a non-mycotrophic plant, its competitive ability can be increased by mycorrhiza. Environmental factors and inputs of P and N fertilizer affect the effectiveness of theRhizobium-mycorrhiza interaction. Also disease tolerance of legumes can be affected by mycorrhiza. The practical impact of mycorrhiza in nitrogen-fixing legumes may be considerable. Dual inoculation of leguminous crops with elite strains of mycorrhizal fungi andRhizobium bacteria, in conjunction with minimal N fertilizer and better utilization of less P fertilizer (rock or super), is currently being studied in many countries. Inoculation techniques are being developed for exploitation on a field scale. It is hoped that further investigations, especially in low-input cropping systems, will enable the substantial potential of mycorrhiza in legume productivity to be achieved.

---

Resumen La mayoría de las especies vegetales forman micorrizas, que son asociaciones simbióticas hogno-raíz. Muchas plantas pueden también formar simbiosis con bacterias específicas o actinomicetos, produciendo nódulos radicales fijadores de nitrógeno atmosférico. La simbiosis tripartita micorriza-leguminosa-Rhizobium constituye el tema de esta revisión. Entre las leguminosas micorrizables y fijadoras de nitrógeno se incluyen cultivos importantes tanto de climas templados como tropicales, como son trébol, alfalfa, judía (Phaseolus yVicia), guisante, soja, freijol, guandú, cacahuete,Stylosanthes, Pueraria yCentrosema. Estas leguminosas forrajeras o de grano forman endomicorrizas del tipo vesículo-arbuscular (VA), al igual que la mayoría de las especies de las Mimosoideae y Papilionoideae. Algunas leguminosas arborescentes comoLeucaena también forman micorrizas VA aunque la mayoría, especialmente las pertenecientes a las Cesalpinoideae forman micorrizas de tipo ecto-, aunque se han citado casos como enAcacia que poseen ambos tipos de micorrizas, ecto y VA, simultaneamente. En algunas leguminosas (trébol yStylosanthes) el hongo micorrícico puede colonizar densamente (más del 70%) el sistema radical; en otros casos (Lupinus) la infección micorrícica es por lo general leve. Al contrario de lo que ocurre conRhizobium, las simbiosis micorrícicas son esencialmente no específicas. La capacidad de las micorrizas para incrementar la absorción de P por la planta, superando así la deficiencia en fosfato de los suelos pobres en P, conduce a un incrimento de la nodulación, fijación de nitrógeno, concentración de P y crecimiento de la planta. Las micorrizas también afectan la absorción de oligoelementos como Cu y Zn, la distribución de fotosintato, las relaciones hídricas y el balance hormonal en las leguminosas. Algunas leguminosas crecen con tan poco vigor en ausencia de micorrizas que pueden considerarse, desde un punto de vista ecológico, como obligatoriamente microrrícicas. Hasta cierto punto, la geometría de la raíz determina el grado de dependencia de una leguminosa de la micorriza, ya que las hifas del hongo aumentan la superficie absorbente de la raíz. Cuando una leguminosa crece junto con una planta no micorrizable, su capacidad competitiva puede incrementarse gracias a la micorriza. Diversos factores ambientales y el aporte de fertilizantes de N y P afectan la eficacia de la interacciónRhizobium-micorriza. La tolerancia de las leguminosas a distintas enfermedades puede verse también afectada por las micorrizas. El impacto práctico de las micorrizas en las leguminosas fijadoras de nitrógeno puede ser considerable. En muchos países se está estudiando el efecto de una doble inoculación de cultivos con cepas seleccionadas de hongos micorrícicos y deRhizobium junto con un aporte mínimo de nitrógeno y una mejor utilización de menor cantidad de abono fosfatado (de roca o superfosfato). Se están desarrollando distintas técnicas de inoculación para su explotación a nivel de campo. Se espera que el resultado de estas y otras investigaciones, especialmente en el área de sistemas agrícolas de bajo consumo, permita a las micorrizas desarrollar plenamente su papel en la productividad de las leguminosas.

---

Résumé La plupart des plantes forment des mycorhizes, c'est à dire des associations symbiotiques des racines avec des champignons. Beaucoup de plantes peuvent aussi former des symbioses avec des bactéries spécifiques ou des actinomycètes qui produisent des nodules racinaires et fixent l'azote atmosphérique dans ces nodules. La symbiose tripartite mycorhize-légumineuse-Rhizobium est le sujet de la présente revue générale. Les légumineuses à mycorhizes fixant l'azote comprennent un grand nombre de cultures importantes des pays tempérés et tropicaux, comme le trèfle, la luzerne, les haricots (Phaseolus etVicia), les pois, le soja, le cajou, l'arachide,Vigna sinensis, Stylosanthes, Pueraria etCentrosema. Ces légumineuses à fourrage et à graines forment des endo-mycorhizes de type vésiculaire-arbusculaire (VA), comme le font le plupart des éspèces de Mimosoideae et de Papilionoideae. Certaines légumineuses arborescentes forment aussi de mycorhizes VA, par exempleLeucaena, mais beaucoup d'entre elles, particulièrement les Caesalpinoideae, forment des ecto-mycorhizes. Certaines, comme lesAcacia, ont à la fois des mycorhizes du type VA et du type ecto. Les champignons mycorrhizogènes peuvent densement coloniser (plus de 70%) les systèmes racinaires de quelques légumineuses comme le trèfle et leStylosanthes, mais ordinairement légèrement colonisent d'autres, eg.Lupinus. A la différence des symbioses àRhizobium, celles des mycorhizes sont essentiellement non-spécifiques. L'aptitude des mycorhizes à accroître l'absorption des phosphates et à réduire la déficience en P dans les sols qui en sont pauvres a pour conséquence d'accroître la nodulation, la fixation de l'azote, ainsi que la teneur en P et la croissance de la plante. Les mycorhizes influence également l'absorption des oligo-éléments, comme Cu et Zn, l'activité photo-synthétique, les relations avec l'eau, et l'équilibre hormonal des légumineuses. Certaines légumineuses poussent si mal en l'absence de mycorhizes qu'on peut les considérer, du point de vue écologique, comme obligatoirement mycotrophiques. La géométrie des racines détérmine dans une certaine mesure le degré de dépendence d'une légumineuse par rapport au mycorhizes. En effet, les hyphes fongiques accroissent la surface absorbante de la racine. Lorsque une légumineuse pousse avec une plante non-mycotrophique, sa compétitivité peut être accrue par la mycorhization. Certains facteurs de l'environnement, ainsi que l'apport de P et de N par des engrais diminuent l'efficacité de l'interactionRhizobium-micorhize. D'autre part la résistance des légumineuses aux maladies peut être affectée par les mycorhizes. L'impact pratique des mycorhizes sur les légumineuses fixant l'azote peut être considérable. La double inoculation avec des souches sélectionnées de champignons mycorhiziens et deRhizobium bactériens, associée à un apport minimal d'engrais azoté et à une meilleure utilisation d'un moins quantité d'engrais phosophoré (de roche ou super-phosphate), est couramment étudiée dans de nombreux pays. Des techniques d'inoculation sur le terrain sont mises au point. On espère que de nouvelles recherches, en particulier sur les systèmes de culture avec faible apport exogène, permettront au potentiel des mycorhizes pour la productivité des légumineuses de se réaliser pleinement.

---

---

Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 10.     

Effect ofRhizobium inoculation and the application of phosphate on the growth,yield and nitrogen fixation of soybeans

Summary Application of phosphate at 60, 90 and 120 kg P ha^–1 to the Bragg variety of soybeans inoculated with a mixture of three strains ofRhizobium japonicum (TAL 102 + TAL 377 + TAL 379) and grown in silty loam soil in a pot experiments, significantly improved the number of nodules per plant and increased production of shoots and roots by 65, 36 and 17%, the yield of pods by 38, 12 and 3% and N₂-fixing capacity by 57, 29 and 20%, respectively. Rhizobium inoculation alone with the test strains caused a positive but poor nodulation of the crop and increased its dry-matter production of shoots and roots by 22%, pods yield by 7% and N₂-fixing capacity by 6%. Soybean plants from uninoculated treatments were without nodules indicating that indigenous rhizobia associated with this crop are absent in the test soil. Phosphate concentration in the total dry matter of mature crop exhibited an increasing tendency as a result of all the applied levels of phosphorus.

---

Resumen La adición de fosfato (60, 90, y 120Kg P ha^–1) a plantas de soja de la variedad Bragg inoculadas con una mezcla de tres cepas deRhizobium japonicum (TAL 102 + TAL 377 + TAL 379) cultivada en contenedores en un suelo arcillo-limoso, mejoró significativamente el número de nódulos por planta, aumentó la producción de tallos y raíces en un 65, 36 y 17%, el rendimiento de la cosecha en un 38, 12 y 3%, y la capacidad fijadora de N₂ en un 57, 29 y 20% respectivamente. La sola inoculación con las cepas deRhizobium ya mencionadas produjo una nodulación positiva aunque pobre del cultivo, incremetando la producción de tallos y raíces en un 22%, el rendimiento de la cosecha en un 7% y la capacidad fijadora de nitrógeno en un 6%. Las plantas de soja de los tratamientos no inoculados no tenían nódulos lo que indica que no habían rizobios específicos para esta planta en el suelo ensayado. La concentración de fosfato en la materia seca de las plantas maduras mostraba una tendencia a incrementarse como resultado de la aplicación de los distintos niveles de fosfato.

---

Résumé L'application du phosphate à raison de 60, 90 et 120 kg en phosphore par hectare à la variété Bragg de soja inoculée avec un mélange de 3 souches deRhizobium japonicum (TAL 102, TAL 377 et TAL 379) et cultivée sur un sol gras limoneux dans des expériences en jarre de croissance, a augmenté de manière significative le nombre de nodules par plant et a augmenté la production des pousses et racines respectivement de 65, 36 et 17%, le rendement des cosses respectivement de 38, 12 et 3% ainsi que la capacité de fixer l'azote, respectivement de 57, 29 et 20%. L'inoculation seule avec les souches testées de Rhizobium a causé une nodulation positive mais faible de la plante, et a augmenté la production en matière sèche des racines et pousses de 22%, le rendement en cosses de 7% et la capacité de fixer l'azote de 6%. Les plants de soja dans les expériences sans inoculation ne présentaient pas de nodules, indiquant par là que les rhizobia endogènes associés avec cette plante étaient absents dans le sol expérimental. La concentation en phosphate dans la matière sèche totale de la plante mûre a marqué une tendance à l'augmentation comme suite aux applications du phosphore à tous les niveaux.

     

Mycorrhizae of actinorhizal plants

Summary Actionorhizal nodules occur on some 200 species from 20 different and apparently unrelated angiosperm genera. These plants, typically woody perennials ranging in habit from semiprostrate shrubs to massive trees, can, by virtue of their nitrogen-fixing capacity, grow on and colonize substrates low in combined nitrogen. Many of these plants additionally support a mycorrhizal association. In some cases the mycorrhizal association is exclusively ecto, in others exclusively endo while in yet others both ecto and endo are recorded from the same plant. The type of infection occurring and the actual nature of the endophyte associated with a particular host species would appear to vary depending on the habitat of the host, the prevailing environmental conditions and associated plant species. Laboratory studies on the physiological relationships existing between the host plant and its nodular and mycorrhizal endophytes indicate that in general a mycorrhizal infection can lead to increased uptake of phosphate, increased nodulation and increased nitrogenase resulting in overall enhancement of plant growth and yield. It is also evident, however, that to establish an efficient triple symbiosis consideration must be given to endophyte specificity and genetic variability, inoculation regimes and environmental factors. These will be discussed in relation to host response in the field and to the formulation of field inoculation procedures. The importance of a mycorrhizal association in relation to the resistance of certain actinorhizal plants to water stress and to pathogens will also be discussed. Finally consideration will be given to the impact of mycorrhizal associations on the contribution that such plants can make in stress areas and in agroforestry on a global scale.

---

Resumen Alrededor de 200 especies a 20 generos de Angiospermas distintos y aparentemente no relacionados presentan nódulos actinorrízicos. Dichas plantas, tipicamente perennes y leñosas cuyo hábitat va desde matorrales semi-postrados hasta árboles de grant tamaño, pueden, debido a su capacidad para fijar nitrógeno, crecen y colonizan sustratos deficientes en nitrógeno combinado. Muchas de estas plantas forman además una asociación micorrízica, en algunos casos exclusivamente ecto- en otros exclusivamente endo-, pudiendose encontrar casos con ambos tipos a la vez. El tipo de infección y la naturaleza del endófito asociado con una especie de huésped particular parece variar con el hábitat del huésped, las condiciones ambientales predominantes y las especies de plantas asociadas. Estudios de laboratorio de las relaciones fisiológicas existentes entre la planta huésped y sus endófitos nodulares y micorrízicos indican que en general una infección micorrízica conduce a un incremento en la absorción de P, en la nodulación, y en los niveles de nitrogenasa resultando todo ello en una mejora del crecimiento y del rendimiento de la planta. Es evidente que, sin embargo, para establecer una triple simbiosis de este tipo ha de considerarse la especificidad del endófito y su variabilidad genética, así como el tipo de inoculación y los distintos factores ambientales implicados. Todo ello ha de ser discutido en relación con la respuesta del huésped en el campo y con la forma de inoculación a emplear. También se discute la importancia de la asociación micorrízica en relación con la resistencia de distintas plantas actinorrízicas al stress hídrico y a ciertos patógenos. Finalmente tambíen se toma en cuenta el impacto que las asociaciones micorrízicos pueden tener en áreas con problemas y en silvicultura en general.

---

Résumé de ces plantes présentent en outre des associations mycorhiziennes. Celles-çi sont soit ectotrophes, soit endo-trophes, soit encore, dans le cas de certaines plantes, à la fois ecto-et endotrophes. Le type d'infection et la nature de l'endophyte associé à une plante donnée varient suivant l'habitat de l'hôte, les conditions de l'environnement et les espèces de plantes associées. Les études de laboratoire sur les relations physiologiques entre la plante-hôte et ses endophytes nodulaires et mycorhiziens indiquent que, d'une manière générale, l'infection mycorhizienne accroît l'absorption des phosphates, la nodulation, et l'activité nitrogénase, ce qui augmente de façon globale la croissance et le rendement de la plante. II est d'autre part évident que l'établissement d'une triple symbiose efficace dépend de la spécificité de l'endophyte, de sa variabilité génétique, du mode d'inoculation et de facteurs environnementaux. Ces différents points sont discutés en se référant à la réponse de l'ôte et au mode d'inoculation sur le terrain. D'autre part, l'importance des associations mycorhiziennes en ce qui concerne la résistance de certaines plantes actinorhiziennes à la sécheresse et aux agents pathogènes est discutée. Enfin, ce travail comporte des considérations sur l'importance des associations mycorhiziennes pour la contribution que ce groupe de plantes peut apporter en zone aride et, d'une manière générale, en agronomie forestière.

---

---

Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 10.     

Variation in N2 fixation,N and P contents of mycorrhizalVigna unguiculata in relation to the progressive development of extraradical hyphae ofGlomus mosseae

Summary Vigna unguiculata cv. 58–185 grown in a sterile Dek soil was inoculated withRhizobium sp. orRhizobium sp. plusGlomus mosseae. Response of the host plant to the treatments was estimated by periodic measurements of shoot and nodule dry weights, N₂ fixation (C₂H₂ reduction activity) and N and P contents up to the 50th day of the growth cycle. It was only 45 days after planting that shoot dry weight of dually inoculated plants differed significantly from that of plants inoculated withRhizobium sp. alone. Nodule dry weight and N₂ fixation of dually inoculated plants were significantly higher than those of plants inoculated withRhizobium sp. alone from day 20 after planting, but there was no significant difference in N content (%). During the first 20 days, shoot P content (%) of both sets of plants decreased progressively, P content of dually inoculated plants being lower than that of the others. Later, P content of dually inoculated plants increased rapidly whereas P content of the other plants remained constant. Increase in nodule dry weight, N₂ fixation and P content of dually inoculated plants corresponded to the onset of the development of the extra-radical hyphae ofGlomus mosseae. In the rhizosphere.

---

Resumen Se cultivóVigna unguiculata cv. 58–185 en un suelo estéril tipo Dek, se inoculó conRhizobium sp. o conRhizobium sp. másGlomus mosseae. La respuesta de la planta huésped a los tratamientos se estudió midiendo periodicamente el peso seco de la parte aerea y de los nódulos, la fijación de N (actividad reductora de C₂H₂) y los contenidos de N y P hasta el 50° día del ciclo de crecimiento. La diferencia entre el peso seco de la parte aerea de las plantas con doble inoculación y aquellas inoculadas conRhizobium sp. unicamente, no fue significativa hasta 45 días despúés de la siembra. A los 20 días de la siembra tanto el peso seco de los nódulos como la fijación de nitrógeno de las plantas con doble inoculación eran significativamente superiores a los valores obtenidos para las plantas con soloRhizobium sp., aunque no se observaron diferencias en el contenido en N (%). Durante los primeros 20 días del ciclo el contenido en P (%) de ambos grupos de plantas disminuyó progresivamente, siendo los valores obtenidos por las plantas con doble inoculación inferiores a los de las demás. Más tarde el contenido en P de las plantas con doble inoculación aumentó rapidamente manteniéndose constante el de las demás. El incremento en el peso seco de los nódulos, en la fijación de N y en el contenido en P de las plantas con doble inoculación se correspondió con el inicio del desarrollo de las hifas extraradiculares deGlomus mosseae.

---

Résumé On a inoculéV. unguiculata poussant dans un sol Dek stérile avecRhizobium etRhizobium plusGlomus mosseae. On a recherché la réponse de la plante-hôte à ces deux traitements en estimant périodiquement les poids des nodules et des parties aériennes de la plante, la fixation d'azote (activité réductrice de C₂H₂), les teneurs en N et P jusqu'au 50^e jour du cycle de végétation. C'est seulement au 45^e jour après la plantation que le poids sec des parties aériennes des plantes inoculées avec deux symbiotes (plantes doublement inoculées) diffère significativement de celui des plantes inoculées avec Rhizobium seul. Le poids sec des nodules et la fixation N₂ des plantes doublement inoculées sont significativement plus élevés que ceux des plantes inoculées avecRhizobium seul au 20^e jour après la plantation mais il n'y a pas de différence significative pour la teneur en N (%). Pendant les 20 premiers jours, la teneur en P (%) des parties aériennes des deux catégories de plantes décroit progressivement; la teneur en P des plantes doublement inoculées est plus faible que celle des plantes inoculées seulement avecRhizobium. Plus tard, la teneur en P des plantes doublement inoculées augmente rapidement tandis que celle des autres plantes reste constante. L'accroissement du poids sec des nodules, de la fixation d'azote et de la teneur en P observé chez les plantes doublement inoculées correspond au démarrage du développement des hyphes extra-radicales deGlomus mosseae dans la rhizosphère.

     

Growth and nitrogen fixation in soybean (Glycine max (L.) Merr.) as affected by gibberellic acid treatment during reproductive development

Summary Nodulated soybean (Glycine max (L.) Merr.) plants cv. Williams were grown on a N-free medium and sprayed daily, after flowering, with a solution of 0,0.5 or 1.0 mg/l gibberellic acid (GA₃). Relative growth rate, net assimilation rate and mean N₂-fixation rate decreased in control plants from flowering to mid-pod filling. The decline of growth and N₂-fixation was attenuated by GA₃. Lesser decline of growth and N₂-fixation in GA₃-treated plants was linked to enhancement of vegetative growth, to delay of fruit development and to arrest of root decay.

---

Resumen Plantas de soja (Glycine max L. Merr.) cv. Williams, noduladas, crecieron en un medio libre de N; se rociaron diariamente, después de la floración, con una solución de 0, 0.5 ó de l mg l^–1 de àcido gibberélico (GA₃). Las tasas de crecimiento relativo, de asimilación neta y de fijación de nitrógeno disminuyeron en las plantas control desde la floración hasta la mitad del periodo de crecimiento de las vainas. La declination del crecimiento y fijación, de N₂ fue atenuada por el ácido gibberélico. Esta menor disminución del crecimiento y de la fijación de N₂ en las plantas tratadas con GA₃, esta asociada a un mayor crecimiento vegetativo, a un retraso en el desarrollo del fruto y a una menor descomposición radicular.

---

Résumé Des plants nodulés de soja (Glycine max L. Merr.) ont été cultivés en milieu dépourvu d'azote et aspergés quotidiennement, après la floraison, avec une solution d'acide gibbérellique (GA₃) à des concentrations de 0,0,5 et 1,0 mg/l. Dans le cas des plants témoins, les taux de croissance, d'assimilation nette et de fixation moyenne de l'azote diminuent entre la floraison et la moitié du remplissage des gousses. Chez les plants traités par GA₃, la croissance et la fixation de N₂ diminuent moins, et on constate un accroissement de la croissance végétative, un ralentissement du développement des fruits et un arrêt de la dégénérescence racinaire.

     

Effects of cotyledons and nitrate on the nitrogen assimilation ofPhaseolus vulgaris

Summary In an experiment performed under greenhouse conditions usingPhaseolus vulgaris cv. Carioca inoculated withRhizobium strain CO5, effects of cotyledons and mineral nitrogen on the initial process of nitrogen assimilation were evaluated. Plants were maintained intact or had either both or half of both cotyledons removed six days after planting. Levels of mineral nitrogen corresponded to the addition of 0 or 1.5 mg N/plant/day three days before each of the four harvests (8, 10, 12 and 14 days after planting). Cotyledon removal generally decreased nodule number and dry weight and total nitrogenase activity, although there was no effect on specific nodule efficiency, but the nitrate reductase activity was increased in both shoots and roots. Mineral nitrogen decreased nodulation and nitrogenase activity when applied 9 and 11 days after planting, but increased shoot and root nitrate reductase activity and total nitrogen incorporation, indicating that plants could be nitrogen limited during the initial period of growth.

---

Resumen En un experimento realizado en invernadero conPhaseolus vulgaris, cv. Carioca, inoculado conRhizobium (cepa CO5) fue evaluado los efectos de los cotiledones y del nitrógeno mineral en el proceso inicial de la assimilación de N. Las plantas fueron mantenidas intactas o con la mitad o todos los cotiledones retirados a los 6 dias despues de la siembra (DDS). El N mineral fue aplicado en la dosis de 0 ó 1.5 mg N/planta/dia, 3 dias antes de cada una de los 4 casechas realizadas (8, 10, 12 y 14 DDS). La retirada de los cotiledones generalmente disminuyó el número y el peso seco de los nódulos y la actividad de la nitrogenase, mas não hubo influencia en la eficiencia específica de los nódulos. La actividad de la nitrato reductasa aumentó tanto en la parte aérea como en las raíces. El nitrógeno mineral disminuyó la nodulación y la actividad de la nitrogenasa cuando la aplicación ocurrió a los 9 y 11 DDS, mas aumentó la actividad de la nitrato reductasa de las raíces y de la parte aérea, asi como el contenido de N en la planta, indicando que estas podrian estar limitadas por nitrógeno en la fase inicial de crescimento.

---

Résumé Dans une expérimentation réalisée dans les conditions de serre au moyen dePhaseolus vulgaris cv Carioca inoculée avec la souche CO5 deRhizobium, on a évalué les effets de cotylédons et de l'azote minéral sur le processus initial de l'assimilation azotée. Les plants ont été soit maintenus intacts soit amputés des deux ou de la moitié des deux cotylédons, 6 jours après la plantation. Les teneurs en azote minéral correspondaient à l'ajout de 0 ou 1.5 mg d'azote par plant et par jour, trois jours avant chacune des 4 récoltes (8, 10, 12 et 14 jours après la plantation). L'amputation de cotyledon diminue d'une manière générale le nombre de nodules, le poids sec et l'activité totale de nitrogénase, bien qu'il n'y ait aucun effet sur l'efficience spécifique de nodule mais l'activité de nitrate réductase était augmentée tant dans les pousses que dans les racines. L'azote minéral a déterminé la nodulation et l'activité de nitrogénase lorsque l'application avait lieu les 9ème et 11ème jours après la plantation, mais elle a augmenté l'activité de nitrate réductase chez les pousses et les racines ainsi que l'incorporation totale d'azote, indiquant par là que la plante pouvait être limitée en azote durant la période initiale de croissance.

     

Methods for the study of nitrogen assimilation and transport in grain legumes

Summary The study of nitrogen assimilation and transport in grain legumes is a necessary preliminary to selecting plant cultivars for breeding programs aimed at increasing the contribution of nitrogen fixation to plant production and seed yield. Methods used in such studies are spread widely throughout the literature and have not always been sufficiently tested. This paper presents a comprehensive set of reliable techniques particularly adapted for use in laboratories in developing countries which lack sophisticated and expensive instruments. A continuous flow system for the measurement of N₂ fixation (acetylene reduction) using simple and inexpensive components is described, as are techniques for the estimation of nodule respiration, hydrogen evolution and plant nitrate reductase activity. A number of colorimetric techniques have been adapted for the analysis of nitrate-, amino-, amide-, ureide- and total-N in small volumes of xylem (bleeding) sap.

---

Resumen El estudio de la asimilación y del transporte de nitrógeno en leguminosas de grano es un preámbulo necesario para la selección de cultivares obtenidos en programas de mejora que tengan como objetivo el incremento de la contribución de la fijación de nitrógeno a la producción de plantas y de semillas. Los métodos utilizados en dichos estudios estan dispersos en la literatura y no siempre se han comprobado lo suficiente. Este trabajo presenta un amplio conjunto de técnicas seguras, que se adaptan particularmente bien para su uso en laboratorios de países en desarrollo que carecen de instrumental caro y sofisticado. Se describe un sistema de flujo continuo para la medida de la fijación de N₂ (reducción de acetileno) que utiliza componentes sencillos y baratos, tembién se describen técnicas para estimar la respiración de los nódulos, la evolución del hidrógeno y la actividad nitratò-reductasa de la planta. Se han adaptado varios métodos colorimétricos para el análisis del Nitrógeno total y del Nitrógeno combinado (en forma de aminas, amidas y derivados de la urea) contenidos en pequeños volumenes de savia bruta (xilema).

---

Résumé L'étude de l'assimilation et du transport de l'azote dans les légumineuses à graines est une nécessité préliminaire pour la sélection des cultivars destinés aux croisements visant à accroître la fixation de l'azote pour la croissance des plantes et le rendement en graines. Les méthodes employées pour ces études sont éparpillées dans la littérature et n'ont pas été suffisamment testées. Dans cet article, il est présenté une étude d'ensemble de méthodes fiables, particulièrement adaptées aux laboratoires des pays en voie de développement qui ne di sposent pas d'instrumentation sophistiquée et coûteuse. Il est notamment décrit un système simple et peu onéreux de flux continu pour mesurer la fixation de l'azote par réduction de l'acétylène, ainsi que des techniques pour déterminer la respiration des nodules, le dégagement d'hydrogéne et l'activité nitrate-réductase des plantes. Plusieurs techniques colorimétriques ont été adaptées à l'analyse de l'azote nitrique, aminé, uréidique et total, dans de faibles volumes de suc de xylème prélevé par saignée.

     

Effects of post-emergence inoculation on field grown soybeans

Summary Inoculation of soybean seed with rhizobia has traditionally been performed by applying the inoculum to seed immediately before planting. In some conditions, however, the application of rhizobia to seed may fail to give satisfactory nodulation. The hypothesis that such failure of seed inocuation might be remedied by inoculating field grown soybeans after planting (post-emergence inoculation) was tested at three locations which were free from native soybean rhizobia. Post-emergence inoculation treatments comprised inoculation at five, 10, 15 and 20 days after planting. The inoculation technique consisted of suspending peat-based inoculant at the recommended rate in water, and pouring this suspension over the planted rows. Satisfactory nodulation and plant growth were obtained following inoculation at five, 10 and 15 days after planting in the two areas where surface soil moisture was adequate. In another area where the soil surface was relatively dry at the time of inoculum application, nodulation was greatly reduced. Nodules formed following post-emergence inoculation were located mainly on lateral roots near the soil surface. Inoculation at 20 days after planting was, however, unsuccessful. With good rainfall seed yield obtained from seed-inoculated plants was not significantly different from those that were obtained from plants inoculated five or 10 days after planting. It seems, therefore, that failures of seed inoculation can be corrected by post-emergence inoculation within two weeks of planting, provided that surface soil moisture is adequate.

---

Efectos de la inoculación post-emergencia de plantas de soja en campo

Resumen La inoculación de plantas de soja conRhizobium se ha venido realizado tradicionalmente mediante la inoculación directa de la semilla antes de la siembra. Este método puede, sin embargo, producir, a veces, una nodulación defectuosa. Se ha postulado que este fallow en la inoculación podría resolverse mediante la inoculación en el campo de las plantas de soja. A fin de comprobar la viabilidad de esta inoculación post-emergencia se realizaron ensayos en tres localidades libres deRhizobium nativo inoculando las plantas a los cinco, 10, 15 y 20 días despúes de la siembra. La técnica de inoculación utilizada consistió en suspender en agua la proporción adecuada de inóculo que se presentaba incorporado en turba. Dicha suspensión se utilizaba para regar les hileras de plantas a inocular. La nodulación y el crecimiento de las plantas fueron satisfactorios en los ensayos efectuados cinco, 10 y 15 dias despúes de la siembra en dos areas donde la humedad del suelo fue la adecuada; en la otra localidad la superficie del suelo estaba relativamente seca cuando se aplicó el inóculo y la nodulación se vió en este caso muy reducida. Los nódulos formados como consecuencia de esta inoculación post-emergencia se encontraron preferentemente en las raíces laterales cerca de la superficie del suelo. Las inoculaciones efectuadas dos días después de la siembra no dieron resultado en ningún caso. La cosecha obtenida de las plantas inoculadas directamente en semilla no fue significativamente distinta de la obtenida de las que fueron inoculadas en el campo cinco ó 10 días después de la siembra. Podemos pues concluir que les errores en la inoculación de semillas pueden corregirse mediante una inoculacion post-emergencia en el campo cinco ó 10 días después de la siembra. Podemos pues concluir que los errores en la humedad del suelo sea la adecuada.

---

Les effets de l'inoculation post-émergence aux plantes de soja dans le champ

Résumé L'inoculation du soja par les rhizobiums s'effectue traditionellement en appliquant l'inoculum sur les graines immédiatement avant de les semer. Cependant, dans certaines conditions, cette méthode ne procure pas une nodulation satisfaisante. L'hypothèse qu'on puisse remédier à ces échecs en inoculant le soja dans le champ, après les semailles (inoculation post-émergence) a été téstée dans trois stations dépourvues de rhizobiums natifs. Les inoculations post émergence ont été effectuées cinq, 10, 15 et 20 jours après les semailles. La technique consiste à mettre en suspension aqueuse, dans les proportions recommandées le mélange d'inoculum et de tourbe. Cette suspension est répandue sur les rangées de plants. Une nodulation et une croissance végétale staisfaisantes ont été obtenues avec les inoculations pratiqueées cinq, 10 et 15 jours après les semailles dans deux parcelles où l'humidité du sol était adéquate. Dans une autre parcelle, où la surface était relativement sèche au moment de l'inoculation, la nodulation a été fortement réduite. Les nodules formés après inoculation post-émergence sont principalement situés sur des racines latérales, proches de la surface. L'inoculation pratiquée 20 jours après les semailles est inéfficace. Avec une bonne pluie, le rendement en soja obtenu par inoculation des graines n'est pas significativement différent de celui qu'on obtient avec les plantes inoculées cinq ou 10 jours après les semailles. Il semble, donc, que les échecs de l'inoculation des graines puissent être corrigés par une inoculation qui suivent les semailles, à condition, toutefois, que l'humidité superficielle du sol soit adéquate.

     

Scientists' judgements of the prospects for biological nitrogen fixation research

Summary More than 100 scientists responded to a mail survey concerning prospects for 33 technological developments related to biological nigrogen fixation. Respondents anticipated that most of the hypothesized developments in the legume/Rhizobium and rice/Azolla areas would occur in the next 10 years, while generally developments in nitrogen-fixing cereals and other research would occur later. An additional 28 technological advances were suggested by respondents. Scientists responded that the increasing cost of chemical fertilizer was the major driving force, lack of trained extension workers the major constraint, and research funding the most important issue concerning the development and adoption of the technology.

---

Resumen Más de 100 científicos han contestado a una encuesta por correo sobre las perspectivas de 33 avances tecnológicos relacionados con la fijación biológica de nitrógeno. Los encuestados anticiparon que la mayor parte de los hipotéticos avances en los temas: leguminosas/Rhizobium y arroz/Azolla ocurrirían en los próximos 10 años, mientras que descubrimientos en cereales fijadores de nitrógeno y otros temas afines ocurrirían más tarde. Los encuestados sugirieron además otros 28 posibles avances tecnológicos. Los científicos identificaron la carestía de los fertilizantes como el motivo más importante que impulsa la investigación en estas areas, señalaron la falta de extensionistas cualificados como el mayor problema y la financiación de la investigación como la cuestión más importante para el desarrollo e implementación de neuvas tecnologías.

---

Résumé Plus de 100 scientifiques ont répondu à une enquête menée par courrier et concernant la perspective de 33 développements technologiques relatifs à la fixation biologique de l'azote. Ces scientifiques anticipent que la plupart des développements prévus par hypothèse dans domaines des interractions légumes-Rhizobium et riz/Azolla vont se réaliser dans les 10 prochaines années, tandis que d'une manière plus générale, les développements dans les céréales fixatrices d'azote et d'autres domaines de recherche, vont se réaliser plus tard. Ces scientifiques suggèrent en outre 28 développements technologiques supplémentaires. Ils ont fait savoir que le coût accru de fertilisants chimiques était la force motrice principale, que le manque d'ouvriers qualifiés d'entretien était la contrainte principale et que la subsidation de la recherche était l'objectif le plus important pour le développement et la popularisation de cette technologie.

     

Use of mycorrhizae for land rehabilitation

Summary Utilization of vesicular-arbuscular mycorrhizae (VAM) markedly increases the success of rehabilitation of disturbed and degraded lands, either in mesic or in moisture-deficient zones. It has been demonstrated that the presence of VAM is critical for the regeneration of natural ecosystems in arid lands. Inoculation techniques for rehabilitation have been tested and are considered highly valuable for the purpose, but until improved inocula production methods are developed, the best alternative is a proper management of a site, preventing loss and assuring maintenance of an appropriate plant cover, where the roots serve as an energy source and medium for VAM proliferation. Re-establishment of plant cover on denuded lands has been tested by using succession theory by priming natural processes and thereby enhancing the rate of succession. The introduction and appropriate management of VAM in these tests has shown highly positive effects on the results. The international concern and support for such activities has been expressed by the UNEP-ISEB Workshop, 1983, recommending immediate applications of available VAM technologies in rehabilitation, and extensive further research efforts for the utilization of VA mycorrhizae.

---

Resumen Entre las recomendaciones promulgadas por la reunión de trabajo organizada por UNEP-ISEB sobre la Utilización de Procesos Microbiológicos para Controlar la Desertificación y Mejorar la Productividad de Suelos Aridos, 1983, se cita con especial énfasis la utilización de micorrizas vesículo-arbusculares (MVA) para dichos propósitos. Se reconoce actualmente que entre los efectos beneficiosos de esta asociación hongo-planta, presente en la mayoría de las plantas vasculares, se incluye una mejora en la absorción de P y N y una mayor tolerancia a la sequía. Los mecanismos que regulan estas actividades necesitan, sin embargo, ser elucidados; por ejemplo, la mayor resistencia a la sequía puede deberse a una respuesta fisiológica de la planta a la presencia de la micorriza o bien al aumento de superficie del sistema radical debido a las hifas del hongo, que permite un mejor aceso al agua del suelo. Observaciones de campo muestran que plantas micorrizadas pueden producir mayores cosechas, sobrevivir mejor en condiciones adversas y tener periodos de crecimiento mas largos que las no micorrizadas. La alteración de la superficie del suelo conduce a una perdida de vegetación con la subsiguiente erosión y perdida de la actividad biológica del suelo. Esto puede ser debido a un excesivo pastoreo (especialmente en regiones áridas y semi-áridas), a una labranza inadecuada, o a la destrucción total de la cobertura vegetal debido a una explotación minera. Estas actividades pueden disminuir significativamente e incluso eliminar los hongos VA de los suelos en cuestión. Hasta el momento, se ha demostrado que los esfuerzos para restaurar la vegetación tienen mayores probabilidades de éxito cuando los respectivos hongos VA estan presentes. Los métodos para la restauración de MVA en la vegetación de suelos en proceso de recuperación incluyen la inoculación artificial. El uso de inóculo en forma de pellets, de suelo infectado o de plántulas inoculadas ha sido un éxito en ensayos a pequeña escala. La utilización mas amplia de estos métodos esta limitada por la falta de técnicas que permitan obtener cultivos masivos de MVA. La mejor solución hasta ahora parece consistir en desarrollar los esfuerzos de restauración siguiendo la sucesión natural de los ecosistemas respectivos. Por ejemplo, en zonas semiáridas los esfuerzos de revegetación basados en el concepto de las islas de fertilidad, parecen ofrecer buenas posibilidades. Varias especies de plantas apropiadas localizadas en zonas concretas pueden llegar a ser fuentes de inóculo de hongos VA (y otros componentes biológicos del suelo) para una cierta zona circundante. Un incremento en la fertilización fosforada limita la proliferación de MVA. En las situaciones producidas como consecuencia de una explotación minera se ha utilizado en muchos casos la capa superficial del suelo para facilitar la recuperación de la zona, pero hay que tener en cuenta que un almacenamiento prolongado del suelo puede conducir a perdidas de una gran parte de sus componentes biológicos, incluyendo los propágulos de los hongos VA. Los mejores métodos de uso y administracion del suelo para mantener e incrementar la proliferación de las MVA incluyen prácticas que mantienen y aumentan la materia orgánica del suelo, incluyendo el aporte de una cubierta vegetal relativamente continua que provea las fuentes de C necesarias para el crecimiento de los hongos VA.

---

Résumé L'utilisation des mycorhizes vésiculaires et arbusculaires (VAM) améliore de façon importante la réhabilitation des sols bouleversés et dégradés, et cela aussi bien dans les régions moyennement humides que dans celles où l'humidité est déficiente. Il a été démontré que la présence de VAM est essentielle pour la régénération des éco-systèmes naturels dans les sols arides. Des techniques d'inoculation ont été testées et leur valeur pour la réhabilitation des sols a été démontrée, mais, en attendant qu'on ait mis au point des méthodes améliorées pour la production d'inoculums, la meilleure manière de procéder est d'aménager le site de façon à éviter la disparition et assurer le maintien d'une couverture végétale appropriée, dont les racines servent aux VAM de source d'énergie et de milieu de développement. On s'est efforcé de rétablir la couverture sur les sols dénudés d'après une théorie dynamique comportant un amorçage des processus naturels et une accélération du taux de succession. L'introduction de VAM dans ces tests et leur emploi judicieux ont donné des résultats très positifs. L'intérêt et le soutien de ces activités sur le plan international se sont exprimés lors du séminaire UNEP-ISEB de 1983 où il a été recommandé d'appliquer immédiatement à la réhabilitation des sols les techniques de VAM disponibles, et d'intensifier les efforts de recherche sur l'utilisation des VAM.

---

---

Invited paper presented at the VII International Conference on Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 10.     

Nodulation,vegetative growth,infestation with the spider miteTetranychus cucurbitacearum (Sayed) and seed yield of N-fertilized soybean plants in the Nile Delta

Summary A field experiment was conducted at Sakha Agricultural Research Station, Kafr El-Sheikh, A.R. Egypt, to study the effect of inoculation with the symbiotic N₂-fixerRhizobium japonicum on nodulation, vegetative growth and seed yield of soybeans cultivated in Nile Delta clay-loam alluvial soil, with N-fertilization rates of 48, 96, 144 or 192 kg N/ha. Special attention was given to infestation with the spider miteTetranychus cucurbitacearum (Sayed). Soybeans in noninoculated plots failed to nodulate. In the inoculated plots, nodule number and weight, plant dry weight and N-content, seed yield and N-content and weight/100 seeds responded to inoculation plus N-fertilization up to 96 kg N/ha added as one dose 30 days after planting. Inoculation at all levels of applied N gave higher yields than non-inoculation at corresponding N levels. Infestation with the spider miteTetranychus cucurbitacearum over a 10-week period was highest for inoculation with the symbiotic N₂-fixer and N-fertilization at 96 kg N/ha, the same treatment which gave the highest N-content in plant vegetative tissue.

---

Resumen En la Estación de Investigación Agraria de Sakha, Kafr El-Sheik, A.R. Egipto, se estudió el efecto de la inoculación conRhizobium japonicum sobre la nodulación, el crecimiento vegetativo y el rendimiento en semillas, de plantas de soja, cultivadas en un suelo de aluvión, arcillo-limoso, del Delta del Nilo, con las siguientes dosis de abonado nitrogenado: 48, 96, 144 ó 192 kg N/ha. Se prestó especial atención a la infestación por el ácaroTetranychus cucurbitacearum (Sayed). Las plantas de soja de las parcelas no inoculadas no nodularon. En las parcelas inoculadas el número de nódulos y su peso, el peso seco y el contenido en nitrógeno de las plantas, la cosecha de semillas, el contenido en nitrógeno de estas y el peso de 100 semillas respondieron a la inoculación más la fertilización hasta la dosis de 96 kgN/ha añadidos de vez, 30 días después de la siembra. La inoculación incrementó la cosecha respecto al tratamiento no inoculado en todas las dosis de nitrógeno consideradas. La infestación por el ácaroTetranychus cucurbitacearum, observada durante un periodo de 10 semanas, fue máxima para el tratamiento inoculado con dosis de abonado de 96 KgN/ha, que fue así mismo el tratamiento que dió mayor contenido en N del tejido vegetativo de la planta.

---

Résumé Une expérimentation sur le terrain a été conduite à la Station de Recherche en Agriculture de Sakha, Egypte, pour étudier l'effect de l'inoculation deRhizobium japonicum sur la nodulation, la croissance végétative et le rendement en graines du soja, cultivé dans un sol alluvial d'argile gras du Delta du Nil, avec un taux de fertilisation respectivement de 48, 96, 144 et 192 kg d'azote par hectare. Une attention particulière a été réservée à l'invasion par la mite araignéeTetranychus cucurbitacearum (Sayed). Les sojas de parcelles non-inoculées n'ont pas développés de nodules. Dans les parcelles inoculées, le nombre et le poids des nodules, le poids sec de la plante et sa teneur en azote, le rendement en graines ainsi que le poids et la teneur en azote par 100 graines ont répondu à l'inoculation plus la fertilisation azotée jusqu'à 96 kg d'azote par hectare et ajouté une dose unique 30 jours après la plantation. L'inoculation à tous les niveaux d'ajouts d'azote a produit des rendements plus élevés que la non-inoculation pour les mêmes taux d'ajout d'azote. L'invasion par la mite araignéeTetranychus cucurbitacearum pendant une période de 10 semaines a été la plus élevée dans le cas de l'inoculation avec le fixateur symbiotique d'azote et la fertilisation azotée à 96 kg par hectare, c'est-à-dire le même traitement que celui qui a résulté en la teneur la plus élevée en azote dans le tissus végétatif végétal.

     

Analisis de 6000 especímenes micológicos Sintesis estadística. — Comentarios

Resumen En este trabajo se estudia en la Parte I todo el material procedente de especímenes clínicos.En primer lugar se estudian las cepas aisladas de Micosis Superficiales o Dermatomicosis.En segundo lugar, los hongos levuriformes del género Candida procedentes de materiales clínicos varios.En tercer lugar los agentes de Micosis Profundas, y finalmente los hongos del aire de Caracas que tienen interes alergológico.Los resultados de todo aparecen en los cuadros sinópticos adjuntos.

---

Summary In this part of our work we deal with fungi of clinical interest.Firstly, we study specimens isolated from dermatomycoses.Secondly, yeast-like fungi of the genusCandida of clinical origin.Thirdly, fungi producing systemic mycoses and lastly, air-borne fungi of allergic interest from Caracas and its surroundings.

---

Résumé Dans la première partie de ce travail, on étudie tout le matériel d'intérêt médical.En premier lieu, les souches isolées de matériel clinique de Mycoses Superficielles ou Dermatomycoses.En deuxième lieu, les champignons lévuriformes du genre Candida provenant de matériaux cliniques variés.En troisième lieu, les Agents de Mycoses Profondes et, finalement, les champignons contenus dans l'air de Caracas intéressant la Mycologie Allergique.

---

---

(Trabajo de la Sección de Micología del Instituto Nacional de Higiene)

---

Trabajo presentado al IV Congreso Venezolano de Tisiología y Neumonología, Valencia, Diciembre 1959.

---

Jefe de Sección Micología. — Instituto Nacional de Higiene. Jefe de Sección Micología.-Hospital Universitario. Profesor de la Catedra de Micología.-Escuela de Bioanálisis Fac. de Medicina U C V.

---

Directora de la Micoteca Nacional.-Seccion de Micología, Instituto Nacional de Higiene.     

Mycobacterial disease—a challenge to biotechnology

Summary The two principal mycobacterial diseases — tuberculosis and leprosy — remain major causes of human suffering in many parts of the world. The struggle against these diseases has been hampered by the inadequacy of methods for their diagnosis, prevention and therapy. Improvements in diagnostic methods, especially for tuberculosis, are required as existing bacteriological techniques are time consuming and insensitive, but immunological tests suffer from a lack of specificity and a failure to distinguish active disease from past sensitization. Tests are required that will either detect the presence of mycobacterial antigens or the occurrence of immune reactions specific to active infection. Prophylaxis by BCG vaccine is never complete and in some regions appears virtually ineffective. In order to determine the reason for this variation, to produce better vaccines, and to use BCG more effectively, a deeper understanding of the immune reactions in mycobacterial disease is required. In particular, the bacterial determinants of virulence and protection and the mode of action of BCG require detailed study. The therapy of tuberculosis and, to a lesser extent, leprosy has undergone an extensive transformation since the introduction of rifampicin. Nevertheless the cost of modern short course regimens for tuberculosis limit their application. Even shorter regimens, made possible by more potent bactericidal drugs or by agents that stimulate the host's defences are thus required. Recent advances in biotechnology could therefore lead to significant advances in the control of these diseases but only if they are integrated into local, self-reliant public health initiatives.

---

Enfermedades producidas por microbacterias. Un desafío a la biotecnologia

Resumen La dos principales enfermedades producidas por micobacterias — tuberculosis y lepra —persisten como las causas más importantes del sufrimiento humano en muchas partes del mundo. La lucha contra estas enfermedades se ha visto dificultada por lo inadecuado de los métodos para su diagnosis, prevención y terapia. Es necesaria una mejora de los métodos de diagnosis, especialmente en el caso de la tuberculosis, ya que las técnicas bacteriológicas existentes son poco sensibles y consumen mucho tiempo y los tests inmunológicos son inespecíficos y no permiten distinguir entre la enfermedad activa y la sensibilidad adquirida. Se necesitan tests capaces de detectar la presencia de antígenos microbacterianos o la existencia de reacciones de inmunización específicas de la infección activa. La profilaxis con la vacuna BCG no es nunca completa y en algunas regiones es virtualmente enefectiva. Con objeto de determinar las razones de esta variación, de producir mejores vacunas y de usar la BCG de forma más eficiente, se necesita entender con más profundidad las reacciones de inmunización en las enfermedades por micobacterias. En particular los determinantes bacterianos de la virulencia y de la protección y la forma de actuar de la BCG precisan de un estudio detallado. La terapia de la tuberculosis y en menor grado la de la lepra, han sufrido una extensa transformación desde la introducción de la rifampicina. Sin embargo, el costo de los modernos tratamientos a corto plazo de la tuberculosis limítan su aplicación. Se requieren tratamientos aún más cortos basados en el desarrollo de drogas bactericidas más potentes o de agentes que estimulen las defensas del enfermo. Los recientes avances en biotecnología podrían por tanto conducir a avances importantes en el control de estas enfermedades pero solamente si se integran en iniciativas médicas públicas consistentes.

---

Les maladies à mycobactéries — Un enjeu pour les biotechnologies

Résumé Les deux principales maladies à mycobactéries — la tuberculose et la lèpre — sont toujours des causes majeures de souffrance humaine dans de nombreuses parties du monde. La lutte contre ces maladies est entravée par l'inadéquation des méthodes diagnostiques, préventives et thérapeutiques. Spéciallement en ce qui concerne la tuberculose, l'amélioration des moyens de diagnostic est rendue nécessaire par le fait que les techniques bactériologiques existantes sont longues et peu sensibles, et que les tests immunologiques, n'étant pas spécifiques, ne permettent pas de distinguer entre une maladie en évolution et une sensibilisation ancienne. On a besoin de tests permettant de déceler soit la présence d'antigènes mycobactériens, soit l'apparition de réactions immunitaires spécifiques au cours d'une infection évolutive. La prophylaxie par le BCG n'est jamais complète et parait être pratiquement inefficace dans certaines régions. Pour expliquer cette variation géographique, produire de meilleurs vaccins, et utiliser le BCG efficacement, il convient de mieux connaître les réactions immunitaires au cours des maladies à mycobactéries. En particulier, les déterminants bactériens de la virulence et de la protection, ainsi que le mode d'action du BCG sont à approfondir. La rifampicine a considérablement transformé la thérapeutique de la tuberculose et, à un moindre degré, de la lèpre. Néanmoins, le coût des nouveaux traitements intensifs de la tuberculose limite leur application. Il est nécessaire que des médicaments bactéricides plus puissants ou des agents stimulant les défenses de l'hôte puissent raccourcir encore davantage la durée des traitements. Le progrès biotechnologique peut donc améliorer de façon significative le contrôle des maladies considérées, à la seule condition que ce but soit volontairement intégré dans les initiatives locales en matière de santé publique.

     

Impact ofBacillus thuringiensis on pest control with emphasis on genetic manipulation

Summary This paper will bringBacillus thuringiensis (B.t.) into scientific and industrial perspective, then look at the future, particularly at genetics. Since its discovery in 1911,B.t. has had fluctuating impacts on science and on the pest control industry. In the late 1950s, impact on industry was expected because of the great advantages possessed byB.t.. These include its safety for man and wild life, specificity to important groups of insect pests and rapid action due to the unique crystals of toxic protein formed at sporulation. Toxins in these crystals were new to science. However, many constraints—largely unrealised—resulted in its usage increasing unevently, although exponentially, to its present level of several thousand tons per year. Among the most important constraints are its failure to spread in insect infestations and the action of the crystal toxins only as larvicidal stomach poisons, so that application has to be even and frequent. The moderate and variable potency of early products made their use expensive. By 1972, wide ranging research into constraints increased efficacy ofB.t. byca. 100-fold against the commonest assay species,Trichoplusia ni. Industry adopted one very good strain, HD-1. Later, an organised International Selection Programme revealed strains up to 60-fold more potent than HD-1 against certain pests. Studies on the chemistry and modes of action of the crystal toxins explained many differences, indicating how genetic manipulation might lead to dramatic progress. Up to 1980, manipulation ofB.t. was laborious. In two years, single genes encoding toxins were found on plasmids and a conjugation-like process was discovered that effected plasmid exchange at high frequencies, so recombinants could be screened directly by insect bioassay. Strains were tailored with greater potency and/or a better host range than HD1: some were patented. Progress inB.t. has been almost comparable to that in the production of antibiotics. Genetic engineering withB.t. began with the cloning and expression of toxin gene in other bacteria. From these, it can be inserted directly into bacteria inhabiting plant rhizospheres, with the aim of killing root feeding caterpillars. Using further vectors, a gene has been transferred to and expressed in the tobacco plant, making the plant toxic to caterpillars. In future, sequencing ofB.t. DNA should permit more precise insertions into more microorganisms and plants. The very powerful promoter sequence of the toxin gene might be used to improve yields of products of other bacteria beyond the realm of insect control. Recent phases ofB.t. research have had strong impact on science, and industry should increasingly reap benefits from it. However, there are many problems in the developent of industrial products and some ideas may fail at various stages.

---

Resumen Este trabajo pretende poner aBacillus thuringiensis (B.t.) en perspectiva tanto en el campo científico como en el industrial para luego contemplar su posible futuro, especialmente en cuanto hace referencia a su ingeniería genética. Desde su descubrimiento en 1911,B.t. ha tenido una serie fluctuante de impactos en el campo científico y en la industria relacionada con el control de plagas. A finales de los años 50 se preveía su impacto industrial a causa de las grandes ventajas que poseíaB.t. que incluyen su seguridad para el hombre y la vida silvestre, especificidad para importantes grupos de plagas de insectos y una acción rapida debido a la singularidad de los cristales de proteina tóxica formados durante la esporulación. Las toxinas de estos cristales eran nuevas para la ciencia. Sin embargo, muchas dificultades no percibidas en su tiempo han resultado en un incremento, aunque exponencial, desigual en el uso deB.t. hasta llegar a los niveles actuales de varios miles de toneladas al año. Entre los problemas mas importantes esta el fracaso en conseguir la propagación de la infestación y la limitación de la toxina de los cristales que actua solo como veneno estomacal de las larvas, lo que conlleva la necesidad de aplicaciones regulares y frecuentes. La escasa y variable efectividad de los productos iniciales hizo que su uso fuera costoso. En 1972 un amplio estudio acerca de estos problemas incrementó unas 100 veces la eficacia deB.t. contraTrichoplusia ni., la mas común de las especies utilizadas en las pruebas de laboratorio. La industria adoptó una cepa muy buena, la HD-1. Mas tarde la organización de un Programa de Selección Internacional reveló la existencia de cepas hasta 60 veces mas potentes que HD-1 contra determinadas plagas. Estudios de la estructura química y de los mecanismos de acción de estas toxinas explicaron muchas de las diferencias encontradas, indicando como la manipulación genética podía conducir a importantes progresos. Hasta 1980 la manipulación deB.t. fue laboriosa. En dos años se encontraron en plásmidos genes individuales codificando toxinas y se descubrió un proceso similar a una conjugación que efectuaba un intercambio de plásmidos a altas frecuencias, pudiendose, por lo tanto, probar los recombinantes directamente, mediante bioensayos con insectos. Se crearon cepas con mayor potencia y/o un mayor rango de huespedes que HD-1, algunas fueron patentadas. El progreso enB.t. ha sido casi comparable al de la producción de antibióticos. La ingeniería genética conB.t. empezó por la clonación y expresión del gen que codifica para la toxina en otras bacterias. A partir de estas el gen puede insertarse directamente en bacterias que viven en la rizosfera de las plantas con el propósito de mater orugas que se alimentan de raices. Utilizando otros vectores un gen ha sido transferido y expresado en plantas de tabaco, convirtiendo a la planta en toxica para las orugas. En el futuro la posibilidad de secuenciar ADN deB.t. permitirá inserciones mas precisas en un mayor numero de microorganismos y plantas. La secuencia del promotor del gen de la toxina podría ser empleada para mejorar la producción de determinadas sustancias por bacterias sin relación con el control de plagas. Recientes progresos en el estudio deB.t. han causado un fuerte impacto en distintos campos científicos y la industria debería incrementar sus beneficios a partir de ellos. Sin embargo, el desarrollo de productos industriales presenta muchos problemas y la realización de algunas ideas puede fallar en distintos estadíos.

---

Résumé Ce travail a pour but d'analyser les perspectives scientifiques et industrielles deBacillus thuringiensis (B.t.) et comporte, en outre, des prévisions concernant plus particulièrement la génétique. La découverte deB.t. en 1911 s'est répercutée de façon fluctuante sur la science et sur l'industrie des insecticides. A la fin des années 50, on s'attendait, du fait des grands avantages que présenteB.t., à d'importantes répercussions industrielles. Ces avantages comprennent l'inocuité pour l'homme et la vie sauvage, la spécificité à l'égard de groupes importants d'insectes nuisibles et la rapidité d'action des cristaux de protéine toxique formés pendant la sporulation. Les toxines de ces cristaux constituaient une nouveauté scientifique. Cependant, plusieurs contraintes—la plupart imprévues—ont eu pour conséquence que les applications pratiques ne se sont développées que de façon irrégulière, bien que exponentiellement, jusqu'au présent niveau d'une production de quelques milliers de tonnes par an. Parmi les contraintes les plus importantes figurent l'absence de propagation spontanée dans les populations d'insectes traitées, et la fait que les cristaux toxiques n'agissent que comme un larvicide à action stomacale, de telle sorte que les traitements dans la nature doivent être homogènes et fréquents. L'efficité médiocre et variable des premiers produits rendait leur emploi onéreux. Vers 1972, les vastes recherches entreprises sur ces contraintes ont accru l'efficacité deB.t. d'environ 100 fois à l'égard de l'espèce la plus souvent utilisée pour les tests,Trichophusia ni. L'industrie a adopté la trés bonne souche HD-1. Ultérieurement, un Programme International de Sélection a mis en évidence des souches qui sont jusqu'à 60 fois plus actives que HD-1 à l'égard de certains insectes nuisibles. Des études sur la chimie et les modes d'action des cristaux toxiques ont expliqué beaucoup de points et montré comment les manipulations génétiques peuvent conduire à des progrès sensationnels. Jusqu'à 1980, la manipulation deB.t. était laborieuse. En deux ans, des gènes isolés codant pour les toxines ont été trouvés sur des plasmides et il a été découvert un processus de conjugaison, réalisant à haute fréquence des échanges de plasmides, de sorte qu'il a été possible de trier directement les recombinants par essais sur insectes. Des souches ayant une activité plus puissante et/ou un spectre d'hôtes meilleur que HD-1 ont été construites et certaines ont été brevetées. Le progrès réalisé avecB.t. est preque comparable à celui obtenu pour la production des antibiotiques. Les manipulations génétiques avecB.t. ont commencé par le clonage et l'expression d'un gène de toxine dans d'autres bactéries. A partir de celles-ci, le gène peut être transféré directement à des bactéries vivant dans la rhizosphère des plantes, ceci dans le but de tuer les chenilles qui se nourissent aux dépens des racines. En employant d'autres vecteurs, une gène de toxine a été transféré au tabac et s'y est exprimé, rendant ainsi la plante toxique pour les chenilles. A l'avenir, le sequençage de l'ADN deB.t. dervait permettre des insertions plus précises dans un plus grand nombre de micro-organismes et de plantes. Le très puissant promoteur du gène de la toxine pourrait aussi, en dehors du domaine de la lutte contre les insectes, être utilisé pour améliorer le rendement des produits d'autres bactéries. Toutefois, il persiste encore beacoup de problèmes au sujet du développement des produits industriels, et certaines idées peuvent échouer à divers stades.

---

---

Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 8.     

World Health Organization's programme for vaccine development

Summary The very impressive scientific developments in the biomedical sciences which have occurred in recent years provide the prospect of new, more effective vaccines against those communicable diseases for which at present there are either no vaccines or for which existing vaccines are less than satisfactory. These developments include identification of protective antigens by the use of monoclonal antibody techniques and their production by recombinant DNA technology and peptide synthesis. In addition, there is much new information on the functioning of the immune system which provides a basis for rational vaccine design. In October 1983, WHO held a meeting on New Approaches to Vaccine Development. The meeting was attended by eminent scientists in microbiology, immunology, biochemistry, vaccine production and vaccine control. A major recommendation of the meeting to WHO was for the Organization to establish with urgency a programme for vaccine development. The Organization responded positively to this recommendation, agreeing that the gathering momentum of biotechnological research provided WHO with the opportunity to play a crucial role in encouraging, coordinating and developing priorities on new vaccines so that the great potential of recent progress was harnessed for the maximum benefit of all countries. WHO could take advantage of its unique position of being deeply involved in all problems of communicable diseases in the developing world and having at the same time knowledge of scientific achievements in the most privileged countries. The same general view was expressed by the WHO Advisory Committee on Medical Research at its October 1983 session. Since the development of vaccines in most areas is intimately related to the development of diagnostic tools (including reagents), such activities, when appropriate, are considered as part of the Programme. Mankind is now on the threshold of a new era in the technology of vaccine development and production and it behoves WHO to take the leadership in this endeavour.

---

Resumen Los importantes desarrollos científicos que han ocurrido en el campo de las ciencias biomedicas en los últimos años proporcionan prospectos de vacunas nuevas y más efectivas contra aquellas enfermedades contagiosas para las cuales o no las había previamente, o si las había no eran totalmente satisfactorias. Entre estos avances se incluyen la identificatión de antigenos protectores mediante el uso de anticuerpos monoclonales y su producción mediante técnicas de ADN recombinante y de síntesis de peptídos. Existe además nueva información sobre el funcionamiento del sistema inmune, lo que proporciona la base para un diseño racional de vacunas. En octubre de 1983 la OMS celebró una reunión sobre Nuevas Tendencias en el Desarrollo de Vacunas. En la reunión participaron eminentes científicos especialistas en microbiología, inmunología, bioquímica, producción y control de vacunas. La recomendación más importante de la reunión para la OMS fue la de establecer con urgencia un programa para el desarrollo de vacunas. La Organización respondió positivamente a esta recomendación, estando de acuerdo en que la situación de las investigaciones biotecnológicas proporcionaba a la OMS la oportunidad de jugar un papel crucial en el apoyo, coordinación y desarrollo de prioridades en las investigaciones sobre nuevas vacunas, de forma que el gran potencial de los progresos recientes fuera aplicado hacia la consecución del maximo beneficio para todos los países. La OMS pudo aprovechar su situación privilegiada de estar profundamente implicada en todos los problemas relativos a las enfermedades contagiosas en los países en desarrollo y de tener simultaneamente conocimiento de los logros cientificos de los países más privilegiados. Este mismo punto de vista fue expresado por el Consejo Asesor de la OMS sobre temas de Investigación Médica en su sesión de octubre de 1983. Puesto que el desarrollo de las vacunas en la mayoría de las áreas esta intimamente relacionado con el desarrollo de medios de diagnóstico (incluyendo reactivos), tales actividales, cuando son apropiadas, se consideran como parte del Programa. La humanidad se halla en el umbral de una nueva era en la tecnología del desarrollo y produción de vacunas, y corresponde a la OMS tomar el liderazgo de este esfuerzo.

---

Résumé Les très impressionants progrès des sciences médicales au cours de ces dernières années ouvrent la perspective de vaccins nouveaux et plus efficaces contre les maladies contagieuses pour lesquelles il n'existe pas encore de vaccins, ou celles pour lesquelles les vaccins existants ne sont pas satisfaisants. Ces nouveaux développements comprennent l'identification, grâce à l'utilisation des anti-corps mono-clonaux, d'antigènes protecteurs et leur production par les techniques d'ADN-recombinant ou de synthèse peptidique. De plus, en ce qui concerne le fonctionnnement du système immunitaire, on dispose de beaucoup d'informations nouvelles susceptibles de constituer une base rationelle pour l'élaboration de nouveaux vaccins. En octobre 1983, l'OMS a organisé une réunion sur les nouvelles voies d'approche pour le développement des vaccins. Cette réunion a rassemblé d'éminents scientifiques dans les domaines de la microbiologie, de l'immunologie, de la biochimie, de la production des vaccins et du contrôle des vaccinations. Une recommendation majeure adressée à l'OMS a été d'établir d'urgence un programme pour le développement des vaccins. L'Organisation a répondu favorablement. Elle s'est déclarée d'accord pour constater que la convergence rapide des recherches en biotechnologie donne à l'OMS l'occasion de jouer un rôle crucial en encourageant, coordonnant et établissant des priorités en matière de nouveaux vaccins, de façon à ce que l'immense potentiel des progrès récents soit mis au service de tous les pays et pour leur plus grand bénéfice possible. L'OMS peut prendre avantage de sa position unique. Elle est, en effet, profondément engagée dans tous les problèmes relatifs aux maladies contagieuses dans le monde en développement, et, d'autre part, elle est informée des réalisations scientifiques dans les pays les plus privilégiés. La même vue générale a été exprimée par le Comité Consultatif de l'OMS pour la recherche médicale à sa session d'octobre 1983. Comme, dans la plupart des régions, le développement des vaccins est étroitement lié à celui des moyens de diagnostic (y compris les réactifs), ces dernières activités seront, lorsque cela est approprié, considérées comme faisant partie du Programme. L'humanité est aujourd'hui à la veille d'une ère nouvelle en ce qui concerne le développement et la production des vaccins, et il appartient à l'OMS de prendre la tête de cette entreprise.

---

---

Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 5     

Effect of moisture and salt stress on selectedRhizobium phaseoli strains

Summary Studies in Rossmoyne silt loam by the plate count (PC) and fluorescent antibody (FA) techniques showed that flooding had no detrimental effects on survival and N₂-fixing capacity ofR. phaseoli strains. Short-term flooding apparently stimulated the activity of the bacteria, as indicated by the increase in nodulation and yield ofPhaseolus vulgaris. The strains also differed in their ability to survive desiccation, and a decline in the population of all strains occurred at moisture tensions greater than 15 bars. The inhibitory concentrations of salts to growth ofR. phaseoli in solution were 0.3% for Na and K chlorides and 1.0% for Ca and Mg chlorides. The effects of Na and K sulphates were similar to the Na and K chlorides at 0.3% except for strain C-05 which was inhibited by 0.1% Na sulphate. Comparative growth averaged over all strains grown with 0.1% salts showed that the degree of inhibition was the same for both chloride and sulphate salts but that Na salts showed the greatest, and Mg salts the least, inhibition. It was concluded that some strains ofR. phaseoli can survive soil flooding, desiccation, and salt stress in large enough numbers to initiate nodule formation in some soils.

---

Resumen Estudios realizados en Rossmoyne, en suelos de tipo limoso, ricos en materia orgánica han mostrado mediante técnicas de conteo en placa (PC) y de anticuerpos fluorescentes (FA) que la inundación de campos no iba en detrimento de la supervivencia y de la capacidad de fijación de N₂ de algunas cepas deR. phaseoli. La actividad de las bacterias parece verse estimulada por inundaciones de corta duración según se deduce del incremento en la nodulación y en la cosecha dePhaseolus vulgaris. Las distintas cepas mostraron diferencias en su habilidad para sobrevivir a la sequía, observándose una disminución en la población de todas las cepas a tensiones superiores a 15 bars. Las sales en disolución inhibieron el crecimiento deR. phaseoli a las concentraciones siguientes: 0.3% para los cloruros de Na y K, y 0.1% para los cloruros de Ca y Mg. Los efectos de los sulfatos de Na y K a una concentración de 0.3% fueron similares a los observados para los cloruros, excepto para el caso de la cepa C-05 que fue inhibida por 0.1% de sulfato de Na. El crecimiento medio, comparativo, de todas las cepas en un medio con un 0.1% de sales mostró que cloruros y sulfatos tenían un mismo grado de inhibición y que las sales de Na tenían el mayor efecto inhibidor, teniendo las de Mg el menor.

---

Résumé Des études effectuées sur la terre limoneuse de Rossmoyne par les techniques de numération sur gélose (PC) et d'anticorps fluorescents (FA) ont montré que l'inondation n'a pas d'effet défavorable sur la survie et la capacité à fixer l'azote de certaines souches deR. phaseoli. Une brève inondation du sol parait stimuler l'activité des bactéries, comme l'indique le fait que la nodulation et le rendement dePhaseolus vulgaris sont accrus. L'aptitude des souches à survivre à la dessication est variable. D'autre part, les populations de toutes les souches diminuent lorsque la tension d'humidité dépasse 15 bars. Les concentrations salines inhibant la croissance deR. phaseoli en milieu liquide sont de 0,3% pour le chlorure de Na et de K, et de 0,1% pour le chlorure de Ca et de Mg. Les sulfates de Na et de K sont, comme les chlorures, inhibiteurs à la concentration de 0,3%, sauf dans le cas de la souche C-05 qui est inhibée par 0,1% de sulfate de Na. A la concentration de 0,1%, les chlorures et les sulfates exercent le même degré d'inhibition sur toutes les souches, mais les sels de Na sont plus inhibiteurs que ceux de Mg. En conclusion, certaines souches deR. phaseoli peuvent survivre à l'inondation, à la dessication et à l'action des sels en nombres suffisants pour initier la formation de nodules.

     

A comparative study by electron microscopy of the structures of effective and ineffective nodules ofTrifolium subterraneum induced byRhizobium trifolii andRhizobium leguminosarum

Summary Bacteroid formation and haemoglobin pigment were observed 3 days after the appearance of nodules formed by the effectiveRhizobium trifolii strain TA1 onTrifolium subterraneum. Effective nodules were large and cylindrical and evidence of bacteroid degeneration did not appear until about 21 days. Electron microscopy of ineffective nodules formed byRhizobium trifolii strain 6 showed limited meristematic activity and vascular development, and infection threads were sparse. Degeneration of plant cells and bacteria was visible by 3 days and mostly complete by 14 days. Both types of nodules occurred randomly over the root system. In contrast, the ineffective nodules formed byRhizobium leguminosarum strains onTrifolium subterraneum, occurred mainly at lateral root junctions with vascular connections to either the primary or lateral root depending on strain. Infection thread development was widespread and most cells were invaded. The released bacteria became pleomorphic and rounded, the nodules became cylindrical, enlarged slightly but remained white. Degeneration was apparent at 5 days and complete by 14 days in nodules formed by strain 1020A, but nodules formed by strain 1013 degenerated more slowly and degenerate cells sometimes showed secondary invasion by vegetative rhizobia.

---

Estudio comparativo mediante microscopia electronica de las estructuras de nodulos eficaces e ineficaces de Trifolium subterraneum inducidos por Rhizobium trifolii y Rhizobium leguminosarum

Resumen Se observó la formación de bacteroides y de (leg)hemoglobina tres días después de laapparación de nódulos formados por la cepaeficaz TA1 deRhizobium trifolii enTrifolium subterraneum. Los nódulos eficaces eran grandes y cilíndricos. No hubo evidencia de degeneración de bacteroides hasta pasados 21 dias. El estudió al microscopio electrónico de nódulos no eficaces formados por la cepa 6 deR. trifolii mostro una actividad meristemática reducida al igual que el desarrollo vascular, siendo escasas la lineas de infección. La degeneración de las células de la planta y de las bacterias era observable a los 3 días y practicamente completa a los 14. Los nódulos formados por ambas cepas se distribuyen al azar en todo el sistema radicular, en cambio, los nódulos ineficaces formados enT. subterraneum porR. leguminosarum se encuentran principalmente en conexiones vasculares laterales con raíces primarias o secundarias, dependiendo de la cepa. La línea de infección en este caso está ampliamente desarrollada y la mayoría de las células estan invadidas. Las bacterias que han sido liberadas se vuelven esféricas y pleomórficas, los nódulos se vuelven cilíndricos y aumentan ligeramente de tamaño pero permanecen blancos. La degeneración de los nódulos formados por la cepa 1020A era aparente a los 5 días y completa a los 14. Sin embargo, los nódulos formados por la cepa 1013 degeneraron más lentamente y las células degeneradas mostraron una invasión secundaria porRhizobium vegetativos.

---

Etude comparative en microscopie électronique de la structure des nodules efficaces et inefficaces de Trifolium subterraneum induits par Rhizobium trifolii et Rhizobium leguminosarum

Résumé La formation de bactéroides et la production de leg-hémoglobine ont été observées 3 jours après l'apparition des nodules formés surTrifolium subterraneum par la souche efficace TA1 deRhizobium trifolii. Les nodules efficaces sont larges et cylindriques, et les signes de la dégénérescence en bactéroides n'apparaissent pas avant 21 jours. La microscopie électronique des nodules inefficaces formés par la souche 6 deR. trifolii montre une activité méristématique et un développement vasculaire faibles, et les filaments d'infection sont rares. La dégénérescence des cellules végétales et des bactéries est visible au bout de 3 jours et presque complète en 14 jours. Les deux types de nodules sont répartis au hasard sur le système racinaire. Par contre, les nodules inefficaces formés par les souches deR. leguminosarum surT. subterraneum sont répartis préférentiellement sur les jonctions racinaires latérales, les connections vasculaires étant, suivant la souche, dirigées vers la racine primaire ou vers la racine latérale. Le développement des filaments d'infection est très répandu et la plupart des cellulessont envahies. Les bactéries relâchées deviennent pléomorphes et arrondies; les nodules deviennent cylindriques et légèrement renflés, mais restent incolores La dégénérescence est apparente après 5 jours et complète en 14 jours dans les nodules formés par la souche 1020A, mais ceux formés par la souche 1013 dégénèrent plus lentement et les cellules dégénérées présentent parfois une invasion secondaire par des rhizobiums végétatifs.

     

Diurnal course of light interception by a groundnut crop grown in association with maize

Summary Maize and groundnut crops were grown in pure and mixed cultures in adjacent plots in the FTC farm at Homabay, Kenya. Measurements of diurnal light interception, leaf diffusive resistances (r₁), water potential and leaf temperature on both groundnut intercrop and sole crop were carried out on 3 consecutive days. Characteristics related to nitrogen fixation were also estimated. The canopy of the groundnut intercrop intercepted low irradiance at all times in contrast to the sole groundnut crop. Between 1100 and 1500 h the groundnut intercrop received about 11% and 41% of the available photosynthetic photon flux density (PPFD) and total radiation, respectively. In general, both adaxial and abaxial r₁ values were lower at midday when irradiance was maximal than at 0800 or 1800 h. The r₁ data together with high values of leaf () (–0.30 MPa) suggest the absence of midday closure of stomata in both pure and mixed groundnut crops. The degree of nodulation was higher in monocrops than intercrops although their N₂ fixation capacities did not vary with cropping system. It is suggested that the low yields of legume intercrops reported heretofore are mainly due to the selective absorption of the active wavelengths of PAR by the tall cereal crops.

---

Evolución diaria de la interceptión de luz solar por un cultivo de cacahuete en cultivo mixto con maiz

Resumen En parcelas próximas de la granja FTC de Homabay, Kenya, se han cultivado maiz y cacahuete en cultivos puros y mixtos. En los cultivos puros y mixtos de cacahuete se determinó la intercepción de luz solar, resistencia de la hoja a la difusión (r₁), potencial hídrico y temperatura foliar durante 3 días consecutivos. También se estimaron algunas características relacionadas con la fijación de nitrógeno. La intercepción de radiación por la parte aérea del cultivo mixto de cacahuete fué baja en contraste con la del cultivo puro. Entre las 1100 y 1500 horas el cultivo mixto recibió alrededor del 11% de la densidad del flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD) y alrededor del 41% de la radiación total. En general los valores r₁ de haz y envés fueron más bajos a medio día, cuando la radiación era máxima, que a las 0800 o a las 1800 horas. Los valores de r₁ junto con los altos valores del potencial hídrico (–0.30 MPa) sugieren que ni en el cultivo puro ni en el mixto se da cierre estomático al medio día. El grado de nodulación fué más alto en los cultivos puros que en los mixtos aunque la capacidad de fijación de N₂ no varió con el sistema de cultivo. Se sugiere que los bajos rendimientos de los cultivos mixtos de leguminosas que se presentan aquí se deben fundamentalmente a la absorción selectiva de longitudes de onda activas de la PAR por los cultivos de cereales altos.

---

Evolution diurne de l'interception de la lumière par une culture d'arachide associée au maïs

Résumé Le maïs et l'arachide ont été cultivés isolément et en association sur des parcelles adjacentes, à la ferme FTC d'Homabay, Kenya. L'interception de la lumière diurne, la resistance diffusive des feuilles (r₁), le potentiel en eau et la température foliaire ont été mesurés pendant 3 jours consécutifs sur l'arachide isolée et en co-culture. La fixation de l'azote a également été estimée. Contrairement à l'arachide seule, la couverture de la co-culture intercepte les irradiations faibles pendant toutes les périodes du jour. Entre 1100 et 1500 heures, l'arachide en culture mixte ne reçoit que 11 % du flux des photons photosynthétiques (PPFD) et 41 % de l'irradiation totale. En général, les valeurs adaxiales et abaxiales de r₁ sont plus faibles à midi, au moment de l'irradiation maximum, qu'à 0800 ou à 1800 heures. Les données de r₁ ainsi que les de () pour les feuilles (–0.30 MPa) suggèrent l'absence de fermeture des stomates à midi, aussi bien dans les cultures isolées que mixtes. Le degré de nodulation est plus élevé dans les monocultures que dans les cultures mixtes, bien que la capacité de fixation de N₂ ne varie pas avec le mode de culture. Il est suggéré que les faibles rendements des cultures mixtes de légumineuses qui ont été antérieurement signalés sont principalement dûs à l'absorption sélective des longueurs d'onde photosynthétiquement actives de PAR par les céréales de taille élevée.

     

Studies on the cellulolytic bacteria and cellulose degradation in a cattle waste-fed biogas digester

Summary Production of acetate, the key substrate for methane formation in anaerobic digesters, is limiting in cattle waste-fed biogas digesters due to the lignocellulosic nature of the substrate. Since the rate of cellulose hydrolysis affects acetate production, and the number and type of cellulolytic bacteria that exist in a cattle waste biogas digester is not known, 110 cellulolytic bacterial isolates belonging to the Bacillaceae, Propionibacteriaceae and Lactobacillaceae, and coryneform bacteria likeCellulomonas, were isolated from different depths of an operating 10³ KVIC type biogas digester. The population of cellulolytic bacteria varied between 2.0×10³ and 1.4×10⁵/g slurry. Some bacterial isolates exhibited higher cellulase activity than others, with acetate as the major end-product. In general, acetate, propionate and butyrate were the common end-products but one isolate was homoacetogenic and a few others produced propionate or butyrate orisobutyrate in small amounts with acetate. Cellulose degradation rate in the digester was dependent upon the cellulose: lignin ratio.

---

Resumen La producción de acetato, substancia clave para la formación de metano en digestores anaerobios, es el factor limitante en las plantas de biogás, alimentadas mediante residuos de ganado, debido a la naturaleza lignocelulósica del material de partida. La velocidad de hidrolisis de la celulosa afecta a la producción de acetato, sin embargo, nose conocen ni el tipo ni la cantidad de bacterias que existen en una planta de biogas de dichas características. Se aislaron 110 cepas bacterianas con propiedades celulolíticas que pertenecían a los grupos de Bacillus, Propionibacterias, y coryneformes, (como el géneroCellulomonas). Estudiando la población de bacterias celulolíticas a distintas profundidades de un digestor de biogás del tipo 10³ KVIC, se observó que ésta variaba entre 2.10³ y 1.4 10³ celulas/g de residuo liquido analizado. Algunos de los aislados bacterianos mostraron una mayor actividad celulolitica que otros, siendo el acetato el producto final mayoritario. En general los productos finales más corrientes fueron: acetato, butirato y propionato; sin embargo, una de las cepas aisladas era homoacetogénica y algunas otras produjeron pequeñas cantidades de propionato, butirato oisibutirato junto con acetato. La velocidad de degradación de la celulosa dependía de la relación celulosa: lignina.

---

Résumé Dans les digesteurs anaérobies produisant du biogaz à partir de fumier de bovins, la production d'acétate, qui est l'étape essentielle conduisant au méthane, est limitée à cause de la nature ligno-cellulosique de la matière première. Il a été procédé à des prelévements à différentes profondeurs dans un digesteur KVIC en service, et à 110 isolements de bactéries cellulolytiques appartenant aux Bacillaceae, Propionibacteriaceae, Lactobacillaceae et bactéries coryneformes du typeCellulomonas. Les populations de bactéries cellulolytiques dénombrées varient entre 2,0×10³ et 1,4×10⁵ par g. d'échantillon. Certaines des bactéries isolées ont une activité cellulase plus élevée que d'autres, et dans tous les cas l'acétate est le produit prédominant. D'une manière générale, l'acétate, le propionate et le butyrate constituent les produits principaux. Une souche est homo-acétogène. Un petit nombre d'autres produisent, en dehors de l'acétate, de faibles quantités de propionate, de butyrate et d'isobutyrate. La vitesse de dégradation de la cellulose dans le digesteur dépend du rapport cellulose/lignine.

     

Effets du chlorure de sodium sur la croissancein vitro,l'infectivité et l'efficience deRhizobium meliloti

Résumé La tolérance au chlorure de sodium de trois souches deRhizobium meliloti dont deux isolées de nodules de luzernes poussant en sols salins a été étudiée. Pour deux souches, la croissance est ralentie par 600 mmol/l de NaCl et inhibée par 750 mmol/l mais les bactéries restent vivantes. Une des souches isolées de sol salin se développe encore en présence de 750 mmol/l de NaCl. Avec 900 mmol/l de NaCl la croissance est inhibée et la viabilité altérée. Le sodium et le potassium intra-cellulaires ont été dosés. Les trois souches accumulent du K en présence de NaCl. La souche la plus tolérante au NaCl contient plus de Na et accumule moins de K que les autres souches. La germination des graines de deux luzernes (européenne et marocaine) est inhibée à partir de 0.5% et totale à 1.4% de NaCl pour la première, et à partir de 0.9% et totale à 2% de NaCl pour la seconde. Les trois souches deR. meliloti infectent de jeunes plantes de luzerne en présence de 1.5% de NaCl et les nodules formés contiennent des bactéroïdes d'aspect normal. Cependant les nodules restent blancs à partir de 1% de NaCl et les plantes sont moins développées. L'activité nitrogénasique mesurée sur ces plantes nodulées en présence de NaCl est ralentie à partir de 0.4% de NaCl, très faible avec 1% et totalement inhibée avec 1.5%. La plante-hôte et par suite l'activité fixatrice symbiotique semblent ainsi plus sensibles au NaCl que la bactérie elle-même.

---

Effect of sodium chloride on in vitro growth, infectivity and effectiveness of Rhizobium meliloti

Summary The tolerance to sodium chloride shown by three strains ofRhizobium meliloti, two of them isolated from nodules of lucerne cultivated in a saline soil, was studied. The growth of two strains is slowed by NaCl at 600 mmol/l and inhibited at 750 mmol/l, but the bacteria remain visible. One of the strains isolated from saline soil grows in the presence of 750 mmol/l NaCl. With NaCl at 900 mmol/l the growth is inhibited and viability impaired. The intracellular concentrations of Na and K has been determined. All three strains accumulate K in the presence of NaCl. The most tolerant strain contains more Na and accumulates less K than the other two. The germination of seeds of two varieties of lucerne (European and Moroccan) is inhibited at 0.5% and suppressed completely at 1.5% NaCl for the first variety, and inhibited at 0.9% and suppressed at 2% NaCl for the second. In the presence of 1.5% NaCl the threeR. meliloti strains infect the young lucerne plants and the nodules formed certain morphologically normal bacteroids. With 1% NaCl, however, the nodules are colourless and the plants are less well developed. Nitrogenase activity measured on plants nodulated in the presence of NaCl is decreased at 0.4%, very weak at 1% and inhibited completely at 1.5% NaCl. Therefore, the host plant and the symbiotic nitrogen fixation process appear to be more sensitive to NaCl than are the bacteria themselves.

---

Efecyo del cloruro sodico en el crecimiento in vitro, la infectividady la eficacia de Rhizobium meliloti

Resumen Se ha estudiado la tolerancia al cloruro sódico de très cepas deRhizobium meliloti, dos de ellas aisladas de nodulos de alfalfa cultivada en suelos salinos. La presencia de NaCl a concentración de 600 mmol/l disminuye la velocidad de crecimiento de dos de las cepas, quedando este totalmente inhibido en 700 mmol/1. La bacteria, permanece, sin embargo, viable. Una de las cepas aisladas del suelo salino crece incluso en presencia de 750 mmol/1 de NaCl y su crecimiento no se inhibe hasta llegar a una concentración de 900 mmol/l quedando noobstante disminuida la viabilidad de la bacteria. Se han determinado las concentraciones intracelulares de Na y K observandose que las tres cepas acumulan K en presencia de NaCl. La cepa m tolerante a la salinidad contiene más Na y acumula menos K que las otras dos. Se ha estudiado la germinación de dos variedades de semillas de alfalfa: europea y marroquí. La germinación de la variedad europea es inhibida parcialmente a 0.5% NaCl y completamente a 1.5%. En la variedad marroquí la inhibición parcial occure a 0.9% y la supresión de la germinación a 2% de NaCl. En presencia de 1.5% de NaCl las tres cepas deR. meliloti infectan las plantulas de alfalfa formando nódulos que contienen bacteroides morfologicamente normales. A pesar de ello in 1% de Na Cl los nódulos son incoloros y las plantas no se desarrollan tan bien. En plantas que han nodulado en presencia de NaCl la actividad nitrogenasa disminuye a 0.4%, es muy debil a 1% y esta inhibida totalmente a 1.5% de NaCl. De todo ello podemos concluir que la planta húesped y el proceso de fijación simbiótico de nitrógeno parecen ser más sensibles al cloruro sódico de lo que lo son las bacterias por sí mismas.