Motility, Adhesion and c-di-GMP Influence the Endophytic Colonization of Rice by Azoarcus sp. CIB.
Motility, Adhesion and c-di-GMP Influence the Endophytic Colonization of Rice by Azoarcus sp. CIB.
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DOI：
10.3390/microorganisms9030554
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发表时间：
2021-03-08
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
Carmona M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fernández-Llamosas H;Díaz E;Carmona M
需要熟练的农作物生产来确保养活不断增长的全球人口。细菌与植物的结合在植物的健康状态中发挥着重要作用，有助于农业产量的增加。内生细菌在大多数植物物种中普遍存在，在大多数情况下提供植物促进特性。然而，人们对内生细菌在植物定植中涉及的遗传决定因素仍然知之甚少。在这项工作中，我们使用基于fliM、pilX和eps敲除突变体构建的遗传方法来表明，由功能性鞭毛和IV型菌毛介导的运动性以及由外多糖调节的粘附性是内生菌Azoarcus sp.在水稻根部有效定植所必需的。 CIB。此外，我们已经证明，外源二鸟苷酸环化酶或磷酸二酯酶的表达，分别导致第二信使环二-GMP（c-di-GMP）的细胞内水平增加或减少，导致Azoarcus sp.的能力降低。 CIB 定殖水稻植物。在这里，我们提出的结果证明了通用第二信使环二 GMP 在内生细菌 Azoarcus sp. 的植物定植中发挥着前所未有的作用。 CIB。这些研究为进一步调节内生菌与其目标植物宿主相互作用的策略铺平了道路。
Proficient crop production is needed to ensure the feeding of a growing global population. The association of bacteria with plants plays an important role in the health state of the plants contributing to the increase of agricultural production. Endophytic bacteria are ubiquitous in most plant species providing, in most cases, plant promotion properties. However, the knowledge on the genetic determinants involved in the colonization of plants by endophytic bacteria is still poorly understood. In this work we have used a genetic approach based on the construction of fliM, pilX and eps knockout mutants to show that the motility mediated by a functional flagellum and the pili type IV, and the adhesion modulated by exopolysaccarides are required for the efficient colonization of rice roots by the endophyte Azoarcus sp. CIB. Moreover, we have demonstrated that expression of an exogenous diguanylate cyclase or phophodiesterase, which causes either an increase or decrease of the intracellular levels of the second messenger cyclic di-GMP (c-di-GMP), respectively, leads to a reduction of the ability of Azoarcus sp. CIB to colonize rice plants. Here we present results demonstrating the unprecedented role of the universal second messenger cyclic-di-GMP in plant colonization by an endophytic bacterium, Azoarcus sp. CIB. These studies pave the way to further strategies to modulate the interaction of endophytes with their target plant hosts.
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