Potential for inoculation of common bean by effective rhizobia in Tunisian soils

Abstract - Phaseolus vulgaris (L) is poorly nodulated in all the regions of Tunisia where this crop is grown. Selection of effective strains needs to be developed. An effectiveness test trial was carried out on Royalnel and Coco cultivars in hydroponic aseptic conditions for seven reference strains and three local isolates of common bean rhizobia. A significant interaction strain × cultivar was observed and, unlike local isolates, most reference strains were very effective. The ELISA technique using polyclonal antibody was used to evaluate nodule occupancy of inoculated common bean rhizobia in Tunisian soils. Rabbit antisera were raised against one local isolate (HB) and five reference strains (CIAT899, USDA2667, USDA2669, USDA2676 and IRATYH112). Analysis of relatedness between 44 strains and isolates showed that 77% of the local isolates did not react with any of the sera used, whereas the remaining isolates were distributed into three serogroups. An inoculation experiment with the selected reference strains CIAT899, USDA2667 and IRATYH112, which are serologically distinguishable from native rhizobia, was performed in a green house for Royalnel and Coco cultivars grown in soil cores from two sites (Boucharraï and Chrifet). Nodule occupancy of the inoculated strains was assessed and concomitant effect of inoculation on nodule number and shoot nitrogen content was analysed. A highly significant treatment x cultivar x site interaction was observed for the parameters studied. While in Boucharraï soil inoculation leads to a significant improvement of shoot nitrogen content for Royalnel cultivar, inoculation of the same cultivar in Chrifet soil leads to an increase in nodulation by native rhizobia without improvement of plant growth. For the two cultivars, N-fertilization leads for the two cultivars to a decrease in nodule number, particularly in Chrifet soil. Thus, to improve establishment of symbiotic process, the use of N-fertilizer should be rationalized.

Résumé - Faisabilité d'inoculation du haricot par des Rhizobium efficients en sols tunisiens. Le haricot (Phaseolus vulgaris (L)) est faiblement nodulé dans toutes les régions de la Tunisie où il est cultivé. Pour sélectionner des souches efficientes un essai a été mené en système aseptique de culture hydroponique. Une interaction significative souche x cultivar a été observée. Contrairement aux isolats locaux la plupart des souches de référence sont très efficientes. La méthode Elisa avec des anticorps polyclonaux a été utilisée pour évaluer l'occupation nodulaire des Rhizobium spécifiques du haricot inoculés dans les sols tunisiens. Des antisérums de lapin ont été préparés contre un isolat local (HB) et cinq souches de référence (CIAT899, USDA2667, USDA2669, USDA2676, and IRATYH112). L'analyse de l'apparentement entre 44 souches et isolats montre que 77 % des isolats locaux ne réagissent pas avec ces sérums alors que les bactéries restantes forment trois sérogroupes. Une expérience d'inoculation avec les souches de référence sélectionnées CIAT899, USDA2667 et IRATYH112 distinguables sérologiquement des Rhizobium natifs, a été conduite en serre sur les cultivars Royalnel et Coco cultivés sur des carottes de sols provenant de deux sites différents (Boucharaï et Chrifet). Le pourcentage de nodosités formés par les souches inoculées a été estimé et l'effet de l'inoculation sur le nombre de nodules et l'azote dans les parties aériennes ont été analysés. Une interaction hautement significative traitement x cultivar x site a été observée pour les paramètres étudiés. Alors que sur le sol de Boucharraï l'inoculation conduit à une amélioration significative du contenu en azote des parties aériennes pour le cultivar Royalnel, l'inoculation du même cultivar sur sol de Chrifet conduit plutôt à une stimulation de la nodulation par les bactéries natives sans amélioration de la croissance végétale. L'application d'engrais azoté conduit pour les deux cultivars à une diminution de la nodulation particulièrement sur sol de Chrifet. En vue de favoriser l'établissement du processus symbiotique, l'utilisation de ce composé doit être rationalisée.