Complete Genome Sequence of Bradyrhizobium japonicum J5, Isolated from a Soybean Nodule in Hokkaido, Japan

Kanehara, Kazuma; Minamisawa, Kiwamu

doi:10.1128/genomea.01619-16

Cited by 3 publications

(4 citation statements)

References 11 publications

(12 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…When IS elements of B. diazoefficiens USDA110 [ 11 ] and B. japonicum J5 [ 39 ] were searched using the same strategy as that used for USDA122 above, we identified 16 and 14 different IS elements, respectively, in their genomes (Table S1 ); these IS elements were concentrated on SymA in both genomes (Fig. S 1 ).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Evolution of rhizobial symbiosis islands through insertion sequence-mediated deletion and duplication

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Symbiosis between organisms influences their evolution via adaptive changes in genome architectures. Immunity of soybean carrying the Rj2 allele is triggered by NopP (type III secretion system [T3SS]-dependent effector), encoded by symbiosis island A (SymA) in B. diazoefficiens USDA122. This immunity was overcome by many mutants with large SymA deletions that encompassed T3SS (rhc) and N2 fixation (nif) genes and were bounded by insertion sequence (IS) copies in direct orientation, indicating homologous recombination between ISs. Similar deletion events were observed in B. diazoefficiens USDA110 and B. japonicum J5. When we cultured a USDA122 strain with a marker gene sacB inserted into the rhc gene cluster, most sucrose-resistant mutants had deletions in nif/rhc gene clusters, similar to the mutants above. Some deletion mutants were unique to the sacB system and showed lower competitive nodulation capability, indicating that IS-mediated deletions occurred during free-living growth and the host plants selected the mutants. Among 63 natural bradyrhizobial isolates, 2 possessed long duplications (261–357 kb) harboring nif/rhc gene clusters between IS copies in direct orientation via homologous recombination. Therefore, the structures of symbiosis islands are in a state of flux via IS-mediated duplications and deletions during rhizobial saprophytic growth, and host plants select mutualistic variants from the resultant pools of rhizobial populations. Our results demonstrate that homologous recombination between direct IS copies provides a natural mechanism generating deletions and duplications on symbiosis islands.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…4B ). The pattern γ69J in J5 showed the largest deletion (541 kb), which included 54% of SymA (998 kb) and 5.3% of the entire J5 genome (10.1 Mb) [ 39 ].…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Evolution of rhizobial symbiosis islands through insertion sequence-mediated deletion and duplication

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…У медленнорастущих бактерий рода Bradyrhizobium аналогичные гены входят в состав так называемого симбиотического острова, локализованного на хромосоме, размер которого варьирует от 643 до 998 т.п.н. (30,31). Симбиотические острова имеют мозаичную структуру, поскольку для них характерно чередование значащих последовательностей, детерминирующих симбиотическую активность, с последовательностями, которые не влияют на проявление симбиотических свойств или являются незначащими (30,31).…”

unclassified

“…(30,31). Симбиотические острова имеют мозаичную структуру, поскольку для них характерно чередование значащих последовательностей, детерминирующих симбиотическую активность, с последовательностями, которые не влияют на проявление симбиотических свойств или являются незначащими (30,31). Симбиотические острова относятся к типу геномных островов, которые описаны и у быстрорастущих видов клубеньковых бактерий.…”

unclassified

Root Nodule Bacteria: Perspectives of Monitoring Symbiotic Properties by Applying Genetic Markers

Roumiantseva¹

2019

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Люцерна и соя -широко возделываемые хозяйственно ценные кормовые и зернобобовые культуры, урожайность которых напрямую зависит от бактериальных микросимбионтов. Обработка семян бобовых растений штаммами клубеньковых бактерий (ризобии) способствует повышению продуктивности растительно-микробной системы как в типовых, так и в неблагоприятных условиях выращивания, например на деградированных почвах (подвергнуты засолению, заболачиванию, засушливости и т.д.). Именно поэтому получение новых штаммов, способных формировать высокопродуктивные и стрессоустойчивые симбиотические системы с бобовыми растениями, крайне востребовано в сельском хозяйстве. Современные технологии получения высокопродуктивных и экологически дифференцированных сортов бобовых культур предполагают использование биогеоценотического подхода на основе учета симбиотрофных показателей (З.Ш. Шамсутдинов, 2014). Формирование высокопродуктивных растительно-микробных систем основано на принципе дополнительности геномов макро-и микросимбионта (И.А. Тихонович с соавт., 2015), комплементарность взаимодействия которых обусловливает успешность их внедрения в агроценозы, различающиеся по агроклиматическим и почвенным условиям. К симбиотически значимым и генетически детерминируемым свойствам клубеньковых бактерий относят вирулентность, конкурентоспособность, специфичность и эффективность азотфиксирующей активности, которые ризобии проявляют по отношению к определенному виду, а подчас и сорту бобового растения-хозяина. Все вышеперечисленные симбиотически значимые характеристики детерминируются многочисленными группами генов ризобий. В обзоре представлен анализ сведений о генах микросимбионтов сои и люцерны, для которых экспериментально доказано участие в контроле симбиотической активности и стрессоустойчивости. Клубеньковые бактерии видов Sinorhizobium meliloti, S. fredii и Bradyrhizobium japonicum -это наиболее изученные, но контрастно различающиеся по генетическим и морфофизиологическим характеристикам бактерии. Сопоставление современных публикаций по основным группам симбиотически значимых генов (nod гены, участвующие в синтезе и декорировании сигнальной молекулы Nod-фактора, которая обусловливает инициацию клубенькообразования при растительно-микробном взаимодействии; группы nif, fix и eff генов, ответственных за процесс азотфиксации и за симбиотическую эффективность) показывает, что эти исследования как для быстро-, так и для медленнорастущих видов ризобий все еще разобщены, а полученные результаты фрагментарны. Вместе с тем, согласно опубликованным данным, аллельный полиморфизм по указанным генам играет важную роль в вариации сигналинга, хозяйской специфичности и симбиотической эффективности клубеньковых бактерий. Сделано заключение, что сопряженный анализ последовательностей генов интереса из функционально различных групп генов, вовлеченных в формирование высокоэффективных стрессоустойчивых симбиозов,sym (symbiotic; симбиоз), srg (stress related genes; гены устойчивости к стрессовым факторам) и QS (quorum sensing genes; гены кворум сенсинга), или sym-srg-QS ге...

show abstract

Genomic Research Favoring Higher Soybean Production

Pagano

Miransari²,

Correa

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Interest in the efficient production of soybean, as one of the most important crop plants, is significantly increas-ing, worldwide. Soybean symbioses, the most important biological process affecting soybean yield and protein content, were revitalized due to the need for sustainable agricultural practices. Similar to many crop species, soybean can establish symbiotic associations with the soil bacteria rhizobia, and with the soil fungi, arbuscular mycorrhizal fungi, and other bene-ficial rhizospheric microorganisms are often applied as biofertilizers. Microbial interactions may importantly affect soybean production and plant health by activating different genomic pathways in soybean. Genomic research is the important tool, which may be used to elucidate and enhance the mechanisms controlling such actions and interactions. This review presents the available details on the genomic research favoring higher soybean production. Accordingly, new technologies applied to plant rhizosphere and symbiotic microbiota, root-plant endophytes, and details about the genetic composition of soybean inoculant strains are highlighted. Such details may be effectively used to enhance soybean growth and yield, under different conditions including stress resulting in a more sustainable production of soybean.

show abstract

Complete Genome Sequence of Bradyrhizobium japonicum J5, Isolated from a Soybean Nodule in Hokkaido, Japan

Cited by 3 publications

References 11 publications

Evolution of rhizobial symbiosis islands through insertion sequence-mediated deletion and duplication

Evolution of rhizobial symbiosis islands through insertion sequence-mediated deletion and duplication

Root Nodule Bacteria: Perspectives of Monitoring Symbiotic Properties by Applying Genetic Markers

Genomic Research Favoring Higher Soybean Production

Contact Info

Product

Resources

About