Legumes Symbioses: Absence of Nod Genes in Photosynthetic Bradyrhizobia
Eric Giraud
(1)
,
Lionel Moulin
(1)
,
David Vallenet
(2)
,
Valérie Barbe
(3)
,
Eddie Cytryn
(4)
,
Jean-Christophe Avarre
(1)
,
Marianne Jaubert
(1)
,
Damien Simon
(1)
,
Fabienne Cartieaux
(1)
,
Yves Prin
(1)
,
Gilles Bena
(1)
,
Laure Hannibal
(1)
,
Joel Fardoux
(1)
,
Mila Kojadinovic
(5)
,
Laurie Vuillet
(1)
,
Aurelie Lajus
(2)
,
Stéphane Cruveiller
(2)
,
Zoe Rouy
(2)
,
Sophie Mangenot
(3)
,
Béatrice Segurens
(6)
,
Carole Dossat
(3)
,
William L. Franck
(7)
,
Woo-Suk Chang
(7)
,
Elisabeth Saunders
(8)
,
David Bruce
(8)
,
Paul Richardson
(8)
,
Philippe Normand
(9)
,
Bernard Dreyfus
(1)
,
Davis Pignol
(10)
,
Gary Stacey
(7)
,
David Emerich
(7)
,
Andre Vermeglio
(10)
,
Claudine Médigue
(2)
,
Michael Sadoxsky
(4)
1
UMR LSTM -
Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes
2 UMR 8030 - Génomique métabolique
3 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
4 department of soil
5 LIST (CEA) - Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies
6 SEG - Structure et évolution des génomes - UMR 8030
7 National Center of Soybean Biotechnology
8 DOE - Department of Energy / Joint Genome Institute
9 LEM - Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557
10 (CEA) - Commisariat à lEnergie Atomique
2 UMR 8030 - Génomique métabolique
3 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
4 department of soil
5 LIST (CEA) - Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies
6 SEG - Structure et évolution des génomes - UMR 8030
7 National Center of Soybean Biotechnology
8 DOE - Department of Energy / Joint Genome Institute
9 LEM - Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557
10 (CEA) - Commisariat à lEnergie Atomique
Lionel Moulin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1151463
- IdHAL : lionelmoulin
- ORCID : 0000-0001-9068-6912
- IdRef : 070326444
David Vallenet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 800108
- IdHAL : david-vallenet
- ORCID : 0000-0001-6648-0332
- IdRef : 114897573
Valérie Barbe
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1187196
- IdHAL : valerie-barbe
- ORCID : 0000-0002-8162-3343
Jean-Christophe Avarre
- Fonction : Auteur
- PersonId : 170459
- IdHAL : jean-christophe-avarre
- ORCID : 0000-0001-6899-7052
- IdRef : 069171890
Marianne Jaubert
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758061
- ORCID : 0000-0001-5419-5796
- IdRef : 077274040
Philippe Normand
- Fonction : Auteur
- PersonId : 749185
- IdHAL : philippe-normand
- ORCID : 0000-0002-2139-2141
- IdRef : 070263590
Claudine Médigue
- Fonction : Auteur
- PersonId : 909664
- IdHAL : claudine-medigue
- ORCID : 0000-0002-3905-1054
- IdRef : 08942719X
Résumé
Leguminous plants (such as peas and soybeans) and rhizobial soil bacteria are symbiotic partners that communicate through molecular signaling pathways, resulting in the formation of nodules on legume roots and occasionally stems that house nitrogen-fixing bacteria. Nodule formation has been assumed to be exclusively initiated by the binding of bacterial, host-specific lipochito-oligosaccharidic Nod factors, encoded by the nodABC genes, to kinase-like receptors of the plant. Here we show by complete genome sequencing of two symbiotic, photosynthetic, Bradyrhizobium strains, BTAi1 and ORS278, that canonical nodABC genes and typical lipochitooligosaccharidic Nod factors are not required for symbiosis in some legumes. Mutational analyses indicated that these unique rhizobia use an alternative pathway to initiate symbioses, where a purine derivative may play a key role in triggering nodule formation.