Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling

Mostrar todas las versiones(2)

Artículo finalmente publicado en: Moyano, G. E., Marco, D. E., Knopoff, D. A., Torres, G. A. y Turner, C. V. (2017). Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling. Mathematical Biosciences, 292, 30-35. https://doi.org/10.10...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autores principales: Moyano, Gabriel Eduardo, Marco, Diana Elizabeth, Knopoff, Damián Alejandro, Torres, Germán Ariel, Turner, Cristina Vilma
Otros Autores: https://orcid.org/0000-0002-4477-5639
Formato: submittedVersion article
Lenguaje:Inglés
Publicado: 2024
Materias:
Mutualism
Cheating
Legume-rhizobia symbiosis
Host sanctions
Mathematical modeling
Agriculture
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/11086/552121
Aporte de:
Repositorio Digital Universitario (UNC) de Universidad Nacional de Córdoba
id I10-R141-11086-552121
record_format dspace
institution Universidad Nacional de Córdoba
institution_str I-10
repository_str R-141
collection Repositorio Digital Universitario (UNC)
language Inglés
topic Mutualism
Cheating
Legume-rhizobia symbiosis
Host sanctions
Mathematical modeling
Agriculture
spellingShingle Mutualism
Cheating
Legume-rhizobia symbiosis
Host sanctions
Mathematical modeling
Agriculture
Moyano, Gabriel Eduardo
Marco, Diana Elizabeth
Knopoff, Damián Alejandro
Torres, Germán Ariel
Turner, Cristina Vilma
Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
topic_facet Mutualism
Cheating
Legume-rhizobia symbiosis
Host sanctions
Mathematical modeling
Agriculture
description Artículo finalmente publicado en: Moyano, G. E., Marco, D. E., Knopoff, D. A., Torres, G. A. y Turner, C. V. (2017). Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling. Mathematical Biosciences, 292, 30-35. https://doi.org/10.1016/j.mbs.2017.07.001
author2 https://orcid.org/0000-0002-4477-5639
author_facet https://orcid.org/0000-0002-4477-5639
Moyano, Gabriel Eduardo
Marco, Diana Elizabeth
Knopoff, Damián Alejandro
Torres, Germán Ariel
Turner, Cristina Vilma
format submittedVersion
article
author Moyano, Gabriel Eduardo
Marco, Diana Elizabeth
Knopoff, Damián Alejandro
Torres, Germán Ariel
Turner, Cristina Vilma
author_sort Moyano, Gabriel Eduardo
title Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
title_short Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
title_full Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
title_fullStr Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
title_full_unstemmed Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
title_sort explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling
publishDate 2024
url http://hdl.handle.net/11086/552121
work_keys_str_mv AT moyanogabrieleduardo explainingcoexistenceofnitrogenfixingandnonfixingrhizobiainlegumerhizobiamutualismusingmathematicalmodeling
AT marcodianaelizabeth explainingcoexistenceofnitrogenfixingandnonfixingrhizobiainlegumerhizobiamutualismusingmathematicalmodeling
AT knopoffdamianalejandro explainingcoexistenceofnitrogenfixingandnonfixingrhizobiainlegumerhizobiamutualismusingmathematicalmodeling
AT torresgermanariel explainingcoexistenceofnitrogenfixingandnonfixingrhizobiainlegumerhizobiamutualismusingmathematicalmodeling
AT turnercristinavilma explainingcoexistenceofnitrogenfixingandnonfixingrhizobiainlegumerhizobiamutualismusingmathematicalmodeling
_version_ 1806948462186463232
spelling I10-R141-11086-5521212024-05-31T12:26:44Z Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling Moyano, Gabriel Eduardo Marco, Diana Elizabeth Knopoff, Damián Alejandro Torres, Germán Ariel Turner, Cristina Vilma https://orcid.org/0000-0002-4477-5639 Mutualism Cheating Legume-rhizobia symbiosis Host sanctions Mathematical modeling Agriculture Artículo finalmente publicado en: Moyano, G. E., Marco, D. E., Knopoff, D. A., Torres, G. A. y Turner, C. V. (2017). Explaining coexistence of nitrogen fixing and non-fixing rhizobia in legume-rhizobia mutualism using mathematical modeling. Mathematical Biosciences, 292, 30-35. https://doi.org/10.1016/j.mbs.2017.07.001 info:eu-repo/semantics/submittedVersion Fil: Moyano, Gabriel Eduardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Moyano, Gabriel Eduardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Fil: Moyano, Gabriel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Marco, Diana Elizabeth. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Fil: Marco, Diana Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Knopoff, Damián Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Knopoff, Damián Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Fil: Knopoff, Damián Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Fil: Torres, Germán Ariel. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina. Fil: Torres, Germán Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina. Fil: Torres, Germán Ariel. Universidad Nacional del Nordeste. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina. Fil: Turner, Cristina Vilma. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Turner, Cristina Vilma. Universidad Nacional de Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Fil: Turner, Cristina Vilma. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. In the mutualism established between legumes and soil bacteria known as rhizobia, bacteria from soil infect plants roots and reproduce inside root nodules where they fix atmospheric N2 for plant nutrition, receiving carbohydrates in exchange. Host-plant sanctions against non N2 fixing, cheating bacterial symbionts have been proposed to act in the legume-Rhizobium symbiosis, to preserve the mutualistic relationship. Sanctions include decreased rhizobial survival in nodules occupied by cheating rhizobia. Previously, a simple population model experimentally based showed that the coexistence of fixing and cheating rhizobia strains commonly found in field conditions is possible, and that the inclusion of sanctions leads to the extinction of cheating strains in soil. Here, we extend the previous model to include other factors that could complicate the sanction scenario, like horizontal transmission of symbiotic plasmids, turning non-nodulating strains into nodulating rhizobia, and competition between fixing and cheating strains for nodulation. In agreement with previous results, we show that plant populations persist even in the presence of cheating rhizobia without incorporating any sanction against the cheater populations in the model, under the realistic assumption that plants can at least get some amount of fixed N2 from the effectively mutualistic rhizobia occupying some nodules. Inclusion of plant sanctions leads to the unrealistic extinction of cheater strains in soil. Our results agree with increasing experimental evidence and theoretical work showing that mutualisms can persist in presence of cheating partners. info:eu-repo/semantics/submittedVersion Fil: Moyano, Gabriel Eduardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Moyano, Gabriel Eduardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Fil: Moyano, Gabriel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Marco, Diana Elizabeth. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Fil: Marco, Diana Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Knopoff, Damián Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Knopoff, Damián Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Fil: Knopoff, Damián Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Fil: Torres, Germán Ariel. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina. Fil: Torres, Germán Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina. Fil: Torres, Germán Ariel. Universidad Nacional del Nordeste. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina. Fil: Turner, Cristina Vilma. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Turner, Cristina Vilma. Universidad Nacional de Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Fil: Turner, Cristina Vilma. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Matemática Aplicada 2024-05-30T13:45:50Z 2024-05-30T13:45:50Z 2017 article http://hdl.handle.net/11086/552121 eng https://doi.org/10.1016/j.mbs.2017.07.001 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Impreso; Electrónico y/o Digital e-ISSN: 1879-3134 ISSN: 0025-5564

Ejemplares similares