Fabre Sandrine, Gully Djamel, Poitout Arthur, Patrel Delphine, Arrighi Jean-François, Giraud Eric, Czernic Pierre, Cartieaux Fabienne
Institut de Recherche pour le Développement, Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes, Unité Mixte de Recherche Institut de Recherche pour le Développement/SupAgro/Institut National de la Recherche Agronomique/Université de Montpellier/Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Campus International de Baillarguet, F-34398 Montpellier cedex 5, France (S.F., D.G., A.P., D.P., J.-F.A., E.G., F.C.);CIRAD, Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes Environnement, Unité Mixte de Recherche Institut de Recherche pour le Développement/Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement/Université de Montpellier F-34394 Montpellier cedex 5, France (S.F.); andUniversité de Montpellier, F-34095 Montpellier cedex 5, France (A.P., P.C.).
Institut de Recherche pour le Développement, Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes, Unité Mixte de Recherche Institut de Recherche pour le Développement/SupAgro/Institut National de la Recherche Agronomique/Université de Montpellier/Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Campus International de Baillarguet, F-34398 Montpellier cedex 5, France (S.F., D.G., A.P., D.P., J.-F.A., E.G., F.C.);CIRAD, Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes Environnement, Unité Mixte de Recherche Institut de Recherche pour le Développement/Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement/Université de Montpellier F-34394 Montpellier cedex 5, France (S.F.); andUniversité de Montpellier, F-34095 Montpellier cedex 5, France (A.P., P.C.)
Plant Physiol. 2015 Dec;169(4):2654-64. doi: 10.1104/pp.15.01134. Epub 2015 Oct 7.
Nitrogen fixation in the legume-rhizobium symbiosis is a crucial area of research for more sustainable agriculture. Our knowledge of the plant cascade in response to the perception of bacterial Nod factors has increased in recent years. However, the discovery that Nod factors are not involved in the Aeschynomene-Bradyrhizobium spp. interaction suggests that alternative molecular dialogues may exist in the legume family. We evaluated the conservation of the signaling pathway common to other endosymbioses using three candidate genes: Ca(2+)/Calmodulin-Dependent Kinase (CCaMK), which plays a central role in cross signaling between nodule organogenesis and infection processes; and Symbiosis Receptor Kinase (SYMRK) and Histidine Kinase1 (HK1), which act upstream and downstream of CCaMK, respectively. We showed that CCaMK, SYMRK, and HK1 are required for efficient nodulation in Aeschynomene evenia. Our results demonstrate that CCaMK and SYMRK are recruited in Nod factor-independent symbiosis and, hence, may be conserved in all vascular plant endosymbioses described so far.
豆科植物与根瘤菌共生体系中的固氮作用是更可持续农业研究的一个关键领域。近年来,我们对植物响应细菌结瘤因子感知的级联反应的了解有所增加。然而,结瘤因子不参与合萌属植物与慢生根瘤菌属物种相互作用这一发现表明,豆科植物中可能存在其他分子对话。我们使用三个候选基因评估了其他内共生体共有的信号通路的保守性:钙/钙调蛋白依赖性激酶(CCaMK),它在根瘤器官发生和感染过程的交叉信号传导中起核心作用;共生受体激酶(SYMRK)和组氨酸激酶1(HK1),它们分别在CCaMK的上游和下游起作用。我们表明,CCaMK、SYMRK和HK1是合萌有效结瘤所必需的。我们的结果表明,CCaMK和SYMRK参与了不依赖结瘤因子的共生作用,因此,可能在迄今为止描述的所有维管植物内共生体中都是保守的。