Analysis of genes contributing to plant-beneficial functions in plant growth-promoting rhizobacteria and related Proteobacteria

Bruto, Maxime; Prigent‐Combaret, Claire; Müller, Daniel; Moënne‐Loccoz, Yvan

doi:10.1038/srep06261

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“…Recently, based on genome sequences of 304 Proteobacteria, Bruto et al (2014) analyzed the distribution of 23 genes that may contribute to the ability of these bacteria to promote plant growth. These authors suggest that gene transfers, predominantly ancient, resulted in characteristic gene combinations according to taxonomic subgroups of PGPB strains.…”

Section: Rhizospheric Bacteria Versus Endophytes Versus Rhizobiamentioning

confidence: 99%

“…A complete description of the phylogeny and evolution of the genes encoding acdS and its major regulatory gene, acdR, has been recently elaborated (Bruto et al, 2014;Nascimento et al, 2014). Information regarding acdS/acdR sequences must be considered together with the habitat, the origin, and the enzymatic activity of completely sequenced bacterial strains to obtain a comprehensive view.…”

Section: Distribution and Phylogeny Of Acc Deaminasementioning

confidence: 99%

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Bacterial Modulation of Plant Ethylene Levels

2015

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A focus on the mechanisms by which ACC deaminase-containing bacteria facilitate plant growth.Bacteria that produce the enzyme 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase, when present either on the surface of plant roots (rhizospheric) or within plant tissues (endophytic), play an active role in modulating ethylene levels in plants. This enzyme activity facilitates plant growth especially in the presence of various environmental stresses. Thus, plant growth-promoting bacteria that express ACC deaminase activity protect plants from growth inhibition by flooding and anoxia, drought, high salt, the presence of fungal and bacterial pathogens, nematodes, and the presence of metals and organic contaminants. Bacteria that express ACC deaminase activity also decrease the rate of flower wilting, promote the rooting of cuttings, and facilitate the nodulation of legumes. Here, the mechanisms behind bacterial ACC deaminase facilitation of plant growth and development are discussed, and numerous examples of the use of bacteria with this activity are summarized.

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Section: Rhizospheric Bacteria Versus Endophytes Versus Rhizobiamentioning

confidence: 99%

Section: Distribution and Phylogeny Of Acc Deaminasementioning

confidence: 99%

Bacterial Modulation of Plant Ethylene Levels

2015

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“…O fluxo de elétrons através da nitrogenase no processo de FBN envolve ainda a redução da Fe-proteína por proteínas doadoras de elétrons (ferredoxinas e/ou flavodoxinas) (Haaker e Klugkist 1987). Assim, além dos genes nif, o processo de FBN requer genes envolvidos na ativação da Fe-proteína, na biossíntese do cofator ferro-molibdênio, na doação de elétrons e genes regulatórios da síntese e função da enzima (Bruto et al 2014). No genoma de RZ2MS9, não foi detectado nenhum gene nif, porém o genoma apresenta genes responsáveis pela codificação de proteínas envolvidas na biossíntese e transporte do cofator molibdênio (moa, mod e moe), na biossíntese de ferredoxinas e flavodoxinas (fer e fld) e na regulação do processo de fixação biológica de nitrogênio (fix).…”

Section: Condições De Crescimento E Extração De Dnaunclassified

“…Ipdc pertence a uma família de enzimas que exibe alta conservação, visto que a substituição de apenas alguns aminoácidos no sítio ativo pode deslocar a afinidade primária para outro substrato (Grady et al 2016), ela está envolvida em uma via biossintética do fitormônio ácido indol acético, e será discutida em detalhes no Capítulo 4. Estudos de homologia em sequências dessa proteína tem demonstrado identidade de mais de 96% entre linhagens, inclusive aquelas com diferentes ecologias (Bruto et al 2014), assim como a identidade (97,3%) observada na análise comparativa entre as linhagens do Clado RZ2MS9 para essa proteína. …”

Section: Análise Filogenéticaunclassified

“…Esses organismos estão envolvidos na solubilização de formas inorgânicas de fosfatos pela As bases genéticas dos mecanismos de promoção de crescimento vegetal acima citados têm sido estudadas e exploradas intensivamente nos últimos anos. Normalmente, esses mecanismos são o resultado de vários componentes genéticos presentes nos genomas bacterianos (Taghavi et al 2010, Guo et al 2015, Liu et al 2016) que possivelmente foram selecionados devido à coevolução da interação com plantas (Bruto et al 2014). O entendimento dos mecanismos moleculares da promoção de crescimento vegetal por RPCPs, incluindo a identificação de genes que contribuem com sua atividade benéfica é de suma importância para: i) disponibilizar novos genes de interesse para futura transformação de plantas e/ou outros micro-organismos e, ii) potencializar a aplicação de RPCPs como bioinoculantes em campo pelo estabelecimento de uma associação mais eficiente.…”

unclassified

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Promoção de crescimento vegetal por <i>Bacillus</i> sp. RZ2MS9: dos genes ao campo

Batista¹

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A Deus, pelas bênçãos diárias e por estar presente em cada decisão tomada em todos os momentos da minha vida Ao meu querido professor e orientador João Lúcio de Azevedo pelo exemplo como pessoa e profissional, pelos ensinamentos sempre tão valiosos e amizade. À querida Maria Carolina Quecine pelo apoio fundamental, orientação, amizade e pelas sugestões nos momentos decisivos que sempre me ajudam muito! À toda a minha família, mãe, pai, por serem minha inspiração e meu apoio, minhas irmãs, sobrinhos e cunhados por toda alegria que me proporcionam. À Jack e Renata pela amizade, convívio diário no laboratório e conselhos. À Maria Letícia e Samyra pela amizade e companheirismo. A todo o pessoal do laboratório Mari, Isa, Bruno, Tiago, Rafa, Gustavo, Everton, Daniel, Giulio, Jessica, Zezo, Joelma, Bia, pela agradável convivência e auxílio de sempre. Ao Lucas Taniguti pela amizade e ajuda com os dados de bioinformática. À amiga Pórtya pela ajuda com as análises estatísticas. À Renatinha, pelo esforço e dedicação durante o estágio, e Fernando Piotto pela ajuda fundamental com os experimentos dos tomatinhos. Ao professor Paul Dennis, da Universidade de Queensland pelo suporte com os experimentos de quimiotaxia e por me receber em seu laboratório e a todo o pessoal da embaixada da Austrália e ao Governo Australiano pelo financiamento e oportunidade concedidos no intercâmbio. Ao professor Labate pelo acolhimento em seu laboratório por um período do doutorado, à Mônica e todos alunos do Max Feffer pelo suporte. Ao professor Roberto pelo auxílio com análises e infraestrutura disponibilizada, técnicos Miguel e Guilherme e todos alunos do laboratório de alógamas, em especial à Miriam pela prontidão em sempre ajudar. Ao Gustavo -Gu e ao German pela ajuda com o milho no campo e ao Txarli pela disponibilização da área de plantio do milho em Taquarituba. Ao grupo de estágio PACES, em especial Carlo, Beto, Guizo e Nak pelo suporte com os experimentos com a soja. Aos funcionários da ESALQ pela colaboração nos testes realizados em campo e às funcionárias responsáveis pela limpeza do laboratório. À Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas e aos professores pela contribuição em minha formação. À CAPES e CNPq pelo apoio financeiro. Aos demais que, de alguma forma, colaboraram com o trabalho. Para alimentar a população mundial crescente é necessário um aumento sustentável na produtividade agrícola. Nesse sentido, Rizobactérias Promotoras de Crescimento de Plantas (RPCPs) têm sido continuamente buscadas para formulações inoculantes por sua capacidade de incremento na produção vegetal aliado ao seu potencial de redução e/ou substituição do uso de fertilizantes minerais, insumos que causam grandes impactos ambientais, na saúde humana e econômicos. A RPCP Bacillus sp. RZ2MS9, um representante da biodiversidade amazônica brasileira, é uma forte candidata a bionoculante por seu efeito benéfico, previamente descrito, em uma ampla gama de culturas, incluindo milho e soja. Essas duas culturas representam mais...

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