Growth Conditions Determine the DNF2 Requirement for Symbiosis

Autor: Fathi Berrabah, Marie Bourcy, Pascal Ratet, Benjamin Gourion, Alexis Eschstruth, Samuel Mondy, Anne Cayrel
Přispěvatelé: Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403)), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Saclay-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut des sciences du végétal (ISV), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ANR-10-LABX-0040-SPS, ANR-11-IDEX-0003-02, grant Agence Nationale de la Recherche (ANR) Blanc International SVSE 6.2010.1, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université d'Angers (UA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
0106 biological sciences
Root nodule
[SDV]Life Sciences [q-bio]
lcsh:Medicine
Plant Science
Plant Genetics
01 natural sciences
Nod factor
Gene Knockout Techniques
Plant Microbiology
Molecular Cell Biology
lcsh:Science
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Plant Proteins
2. Zero hunger
bactérie
0303 health sciences
Multidisciplinary
Vegetal Biology
biology
food and beverages
medicago truncatula
Signaling in Selected Disciplines
Plants
Medicago truncatula
Elicitor
Cell biology
Phenotype
Nitrogen fixation
Rhizobium
symbiose
Research Article
Signal Transduction
nodule
fixation azotée
Plant Cell Biology
Microbiology
légumineuse
Rhizobia
03 medical and health sciences
Model Organisms
Symbiosis
Polysaccharides
Plant Signaling
Nitrogen Fixation
Botany
Genetics
[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
Biology
030304 developmental biology
gène
lcsh:R
fungi
biology.organism_classification
infection
Mutation
lcsh:Q
Biologie végétale
010606 plant biology & botany
Zdroj: PLoS ONE
PLoS ONE, Public Library of Science, 2014, 9 (3), pp.e91866. ⟨10.1371/journal.pone.0091866⟩
Plos One 3 (9), 10 p.. (2014)
PLoS ONE, 2014, 9 (3), pp.e91866. ⟨10.1371/journal.pone.0091866⟩
PLoS ONE, Vol 9, Iss 3, p e91866 (2014)
ISSN: 1932-6203
DOI: 10.1371/journal.pone.0091866⟩
Popis: International audience; Rhizobia and legumes are able to interact in a symbiotic way leading to the development of root nodules. Within nodules, rhizobia fix nitrogen for the benefit of the plant. These interactions are efficient because spectacularly high densities of nitrogen fixing rhizobia are maintained in the plant cells. DNF2, a Medicago truncatula gene has been described as required for nitrogen fixation, bacteroid's persistence and to prevent defense-like reactions in the nodules. This manuscript shows that a Rhizobium mutant unable to differentiate is not sufficient to trigger defense-like reactions in this organ. Furthermore, we show that the requirement of DNF2 for effective symbiosis can be overcome by permissive growth conditions. The dnf2 knockout mutants grown in vitro on agarose or Phytagel as gelling agents are able to produce nodules fixing nitrogen with the same efficiency as the wild-type. However, when agarose medium is supplemented with the plant defense elicitor ulvan, the dnf2 mutant recovers the fix- phenotype. Together, our data show that plant growth conditions impact the gene requirement for symbiotic nitrogen fixation and suggest that they influence the symbiotic suppression of defense reactions in nodules.
Databáze: OpenAIRE
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