Down-regulation of PvTRX1h increases nodule number and affects auxin, starch, and metabolic fingerprints in the common bean (Phaseolus vulgaris L.)

Barraza, Aarón; Coss-Navarrete, Evelia Lorena; Vizuet-de-Rueda, Juan Carlos; Martínez-Aguilar, Keren; Hernández-Chávez, José Luis; Ordaz-Ortíz, José Juan; Winkler, Robert; Tiessen, Axel; Álvarez-Venegas, Raúl

doi:10.1016/j.plantsci.2018.05.006

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“…El efecto de la mezcla de oligogalacturónidos sobre las variables de nodulación evaluadas, podría estar relacionado con su capacidad para actuar como sustituto de hormonas tradicionales, como la auxina (Izquierdo et al, 2016;Santos et al, 2017). Se plantea que las auxinas tienen una función importante en la formación de los nódulos (Bensmihen, 2015;Kohlen et al, 2018;Li et al, 2014), sobre todo el ácido indolacético (AIA) (Barraza et al, 2018). Tanto la acumulación local de auxina, como su transporte desde la parte aérea hasta la raíz, resulta esencial para inducir la nodulación, el crecimiento y el desarrollo temprano de los nódulos (Kohlen et al, 2018).…”

Section: Discussionunclassified

“…En plantas de frijol común inoculadas con rizobios se observó un incremento en la concentración de AIA en la raíz durante la asociación simbiótica. Sin embargo, cuando las plantas se trataron con inhibidores de transportadores de auxina, como el ácido 1-naftilftalámico y el ácido tri-indobenzoico, se redujo de manera considerable el número de nódulos (Barraza et al, 2018), por lo que se considera que esta hormona es necesaria para el desarrollo normal de nódulos determinados.…”

Section: Discussionunclassified

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Oligogalacturónidos como alternativa para incrementar la nutrición nitrogenada y el crecimiento en frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

Lara-Acosta,

Ramírez-Yañez,

Leija-Salas

et al. 2023

Agron. Mesoam.

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Introducción. La producción de frijol está limitada por la disponibilidad de nitrógeno en el suelo y su baja eficiencia en la fijación biológica de este elemento. La aplicación de un bioestimulante a base de oligogalacturónidos (Pectimorf®) se considera una alternativa para mejorar la nutrición nitrogenada en etapas tempranas del crecimiento, pero se desconoce la efectividad de este producto en etapas posteriores del cultivo. Objetivo. Determinar el efecto de Pectimorf® en indicadores relacionados con la fijación biológica del nitrógeno y en el crecimiento de plantas de frijol común biofertilizadas con Azofert®-F, en la etapa de crecimiento R5 (prefloración). Materiales y métodos. La investigación se realizó en el Centro Nacional de Ciencias Genómicas de la Universidad Nacional Autónoma de México (octubre 2018-marzo 2019) y en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas en Cuba (noviembre-diciembre 2019). Se realizaron experimentos en condiciones controladas y semicontroladas, en los que se evaluó la aplicación de 10 mg L-1 de Pectimorf® a las semillas junto con Azofert®-F y la aspersión foliar a 5 y 100 mg L-1 en plantas biofertilizadas. Como control se tomaron plantas que solo se trataron con Azofert®-F. Se evaluó la nodulación, indicadores de la fijación biológica del nitrógeno y el crecimiento de las plantas. Resultados. En condiciones controladas, el Pectimorf® estimuló la nodulación, el desarrollo radical e incrementó la actividad nitrogenasa. En los experimentos en condiciones semicontroladas favoreció la nodulación y el crecimiento, destacándose el tratamiento a las semillas y la aspersión foliar (100 mg L-1). El Pectimorf® también aumentó la síntesis de ureidos en los nódulos y el contenido de nitrógeno en las hojas. Este producto mostró más de un 15 % de efectividad con relación a la biofertilización. Conclusiones. La aplicación de Pectimorf® constituye una alternativa para mejorar la fijación biológica del nitrógeno y el crecimiento en la prefloración del frijol común.

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Section: Discussionunclassified

Oligogalacturónidos como alternativa para incrementar la nutrición nitrogenada y el crecimiento en frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

Lara-Acosta,

Ramírez-Yañez,

Leija-Salas

et al. 2023

Agron. Mesoam.

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“…Shootto-root auxin transport regulates nodule number. Auxin transport was shown to be closely associated with nodule development using biological function, gene expression, and high performance liquid chromatography-immunoassay analyses (Atzorn et al, 1988;Pii et al, 2007;Mathesius, 2008;Barraza et al, 2018;Zou et al, 2019). Upon rhizobia infection, an alteration of the auxin balance is a prerequisite for nodulation (Mathesius, 2008;Jin et al, 2012;Kohlen et al, 2018).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Genetic Factors Associated With Nodulation and Nitrogen Derived From Atmosphere in a Middle American Common Bean Panel

et al. 2020

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Among grain legume crops, common beans (Phaseolus vulgaris L.) are considered to have poor biological nitrogen (N2) fixation (BNF) capabilities although variation in N2 fixing capabilities exists within the species. The availability of genetic panel varying in BNF capacity and a large-scale single nucleotide polymorphism (SNP) data set for common bean provided an opportunity to discover genetic factors associated with N2 fixation among genotypes in the Middle American gene pool. Using nodulation and percentage of N2-derived from atmosphere (%NDFA) data collected from field trials, at least 11 genotypes with higher levels of BNF capacity were identified. Genome-wide association studies (GWASs) detected both major and minor effects that control these traits. A major nodulation interval at Pv06:28.0–28.27 Mbp was discovered. In this interval, the peak SNP was located within a small GTPase that positively regulates cellular polarity and growth of root hair tips. Located 20 kb upstream of this peak SNP is an auxin-responsive factor AUX/indole acetic auxin (IAA)-related gene involved in auxin transportation during root nodulation. For %NDFA, nitrate (NO3−) transporters, NRT1:2 and NRT1.7 (Pv02:8.64), squamosa promoter binding transcriptome factor (Pv08:28.42), and multi-antimicrobial extrusion protein (MATE) efflux family protein (Pv06:10.91) were identified as candidate genes. Three additional QTLs were identified on chromosomes Pv03:5.24, Pv09:25.89, and Pv11: 32.89 Mbp. These key candidate genes from both traits were integrated with previous results on N2 fixation to describe a BNF pathway.

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“…Acetylene reduction assays were performed using whole nodulated roots 24 days post-inoculation (dpi) according to Barraza et al (2018). Each experiment was performed in triplicate.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Enhancement of Pathogen Resistance in Common Bean Plants by Inoculation With Rhizobium etli

2019

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Symbiotic Rhizobium-legume associations are mediated by exchange of chemical signals that eventually result in the development of a nitrogen-fixing nodule. Such signal interactions are thought to be at the center of the plants’ capacity either to activate a defense response or to suppress the defense response to allow colonization by symbiotic bacteria. In addition, the colonization of plant roots by rhizobacteria activates an induced condition of improved defensive capacity in plants known as induced systemic resistance, based on “defense priming,” which protects unexposed plant tissues from biotic stress.Here, we demonstrate that inoculation of common bean plants with Rhizobium etli resulted in a robust resistance against Pseudomonas syringae pv. phaseolicola. Indeed, inoculation with R. etli was associated with a reduction in the lesion size caused by the pathogen and lower colony forming units compared to mock-inoculated plants. Activation of the induced resistance was associated with an accumulation of the reactive oxygen species superoxide anion (O2 −) and a faster and stronger callose deposition. Transcription of defense related genes in plants treated with R. etli exhibit a pattern that is typical of the priming response. In addition, R. etli–primed plants developed a transgenerational defense memory and could produce offspring that were more resistant to halo blight disease. R. etli is a rhizobacteria that could reduce the proliferation of the virulent strain P. syringae pv. phaseolicola in common bean plants and should be considered as a potentially beneficial and eco-friendly tool in plant disease management.

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Down-regulation of PvTRX1h increases nodule number and affects auxin, starch, and metabolic fingerprints in the common bean (Phaseolus vulgaris L.)

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Oligogalacturónidos como alternativa para incrementar la nutrición nitrogenada y el crecimiento en frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

Oligogalacturónidos como alternativa para incrementar la nutrición nitrogenada y el crecimiento en frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

Genetic Factors Associated With Nodulation and Nitrogen Derived From Atmosphere in a Middle American Common Bean Panel

Enhancement of Pathogen Resistance in Common Bean Plants by Inoculation With Rhizobium etli

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