Draft Genome Sequence of Kosakonia radicincitans UYSO10, an Endophytic Plant Growth-Promoting Bacterium of Sugarcane (
            <i>Saccharum officinarum</i>
            )

Beracochea, Martín; Taulé, Cecilia; Battistoni, Federico

doi:10.1128/mra.01000-19

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“…When detected, PBC6.1 colonized to ~2×10 5 CFU g –1 of root FW. Kosakonia sacchari is known to be associated with sugarcane ( Saccharum officinarum ) ( Chen et al , 2014 ; Gu et al , 2014 ) and sweet potato ( Ipomoea batatas ) ( Shinjo et al , 2016 ), while other members of the genus Kosakonia (formerly part of Enterobacter ) are beneficially associated with cereal crops including wheat ( Kämpfer et al ., 2005 ), sugarcane ( Taule et al , 2016 ; Beracochea et al , 2019 ; Taule et al , 2019 ), rice ( Oryza sativa ) ( Li et al , 2016 ; Li et al , 2017 ), and corn ( Kämpfer et al ., 2016 ). Using fluorescence microscopy of roots inoculated with a strain of PBC6.1 expressing RFP, we observed colonization of the corn root surface along the perimeters of cells ( Supplementary Fig.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Biological nitrogen fixation in maize: optimizing nitrogenase expression in a root-associated diazotroph

Bloch

Clark

Gottlieb

et al. 2020

Journal of Experimental Botany

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Plants depend upon beneficial interactions between roots and root-associated microorganisms for growth promotion, disease suppression, and nutrient availability. This includes the ability of free-living diazotrophic bacteria to supply nitrogen, an ecological role that has been long underappreciated in modern agriculture for efficient crop production systems. Long-term ecological studies in legume–rhizobia interactions have shown that elevated nitrogen inputs can lead to the evolution of less cooperative nitrogen-fixing mutualists. Here we describe how reprogramming the genetic regulation of nitrogen fixation and assimilation in a novel root-associated diazotroph can restore ammonium production in the presence of exogenous nitrogen inputs. We isolated a strain of the plant-associated proteobacterium Kosakonia sacchari from corn roots, characterized its nitrogen regulatory network, and targeted key nodes for gene editing to optimize nitrogen fixation in corn. While the wild-type strain exhibits repression of nitrogen fixation in conditions replete with bioavailable nitrogen, such as fertilized greenhouse and field experiments, remodeled strains show elevated levels in the rhizosphere of corn in the greenhouse and field even in the presence of exogenous nitrogen. Such strains could be used in commercial applications to supply fixed nitrogen to cereal crops.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Biological nitrogen fixation in maize: optimizing nitrogenase expression in a root-associated diazotroph

Bloch

Clark

Gottlieb

et al. 2020

Journal of Experimental Botany

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“…N metabolism. Although the strain UYSO10 is diazotrophic, and the genome encodes for two nitrogenases (Beracochea et al 2019), the enzymes were not detected, probably due to the presence of oxygen in both conditions evaluated (de Bruijn 2015). Interestingly, the downregulation of speci c proteins related to the uptake of different N-sources was observed in the presence of root exudates.…”

Section: Nutrient Transport and Metabolismmentioning

confidence: 99%

“…Subsequently, the genome was sequenced, analyzed, and the strain was de ned as belonging to the species Kosakonia radicincitans (Beracochea et al 2019). In silico genome analysis showed the presence of two nitrogenase-encoding operons, Mo-and Fe-nitrogenase (Beracochea et al 2019). Simple and double mutants in the nitrogenase structural nifH and anfH genes were constructed, and their in vitro characterization showed that both enzymes were active.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…In addition, the strain UYSO10 was de ned as a diazotroph and as a true endophyte of sugarcane plants (Taulé et al 2012(Taulé et al , 2016. Subsequently, the genome was sequenced, analyzed, and the strain was de ned as belonging to the species Kosakonia radicincitans (Beracochea et al 2019). In silico genome analysis showed the presence of two nitrogenase-encoding operons, Mo-and Fe-nitrogenase (Beracochea et al 2019).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Modulation of the endophytic strain Kosakonia radicincitans UYSO10 proteome by sugarcane roots exudate

Taulé,

Lima,

Beracochea

et al. 2024

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Backgroun: Plant-associated microbiotas play a key role in plant health, growth, and stresses resilience. These microbiotas are considered the second plant genome by expanding its genetic potential. One of the main components of the plant microbiota is the endophytic bacterial communities, which live in the plant's internal tissues. The main sources of this microbiota are the seed and the soil where the plant grows. Particularly, soil bacteria are attracted by different signals present in plant root exudates, to later colonize the rhizoplane and infect internal tissues. Although the colonization and infection processes of endophytic bacteria are well documented, the molecular bases of the mechanisms involved in the plant-endophyte interaction are still poorly understood. Previously it was shown that strain Kosakonia radicincitans UYSO10 promotes the growth of sugarcane plants and was defined as a true endophyte. Moreover, it was demonstrated that the biological nitrogen fixation process is involved in the plant growth promotion observed. The aim of this work is to expand the knowledge about the possible mechanisms involved in the early stages of the interaction between the diazotrophic endophytic strain UYSO10 and sugarcane plants. Methodology: a proteomic approach was conducted in the strain UYSO10 exposed or not to sugarcane exudates. Results showed that in the presence of root exudates, strain UYSO10 senses the environment and adapts its proteome to transport and metabolize different nutrients, and to interact with the host plant. These results deepen the knowledge of the potential mechanisms involved in the early stage of plant-bacteria endophyte interaction.

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“…A versatilidade desta espécie endofítica na fixação biológica de nitrogênio e sua habilidade única em colonizar seus hospedeiros, tem sido utilizada para composição de bioinoculantes [377][378][379] . As formulações contendo cepas desta espécie foram responsáveis pelo aumento da produção de pepino, tomate, milho e cana de açúcar, destacando seu impacto positivo em diferentes culturas agrícolas 255,256,380,381 . Apesar da cepa K. radicincitans UMEnt01/12 ter sido isolada de tecidos de banana sintomáticos para a doença da murcha bacteriana 382 , não há evidências de efeitos fitotóxicos desta espécie para as plantas, o que foi observado nos nossos screenings.…”

Section: Minimização Do Efeito Do Dióxido De Carbono Na Promoção Do C...unclassified

Análise de voláteis bacterianos promotores do crescimento vegetal

Henrique Silva Dias

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Eu não teria conseguido finalizar mais esta etapa se eu não tivesse pessoas excepcionais ao meu lado, me dando o suporte e motivação nos meus piores e melhores dias. E são a eles que agradeço por terem me ajudado, me ouvido e me impulsionado a fazer deste projeto o melhor do mundo.À minha mãe Marlene, minha eterna inspiração e motivo para continuar acreditando em um mundo melhor. Sem ela e minhas irmãs, Daniela e Renata, eu não seria nem a metade da pessoa que me tornei hoje. Obrigado por me apoiarem, me incentivarem e acreditarem no meu potencial, mesmo sem entender muito bem as escolhas que eu fiz.Aos meus afilhados, Maria Eduarda e Arthur, é por vocês que abri mão de tanto.Obrigado por serem meu porto seguro.À minha orientadora, Juliana Velasco, por ter me dado a oportunidade de fazer parte do CNPEM, lá em 2017, quando fui seu estagiário. De lá pra cá muita coisa aconteceu, mas nunca desistimos de fazer ciência de primeira qualidade. Obrigado por me treinar, me guiar, me ensinar a ser um pesquisador crítico e um ser humano mais resiliente. Nem tudo foi flores, mas guardarei no coração apenas os momentos de intenso aprendizado, mentoria e dedicação ao longo desses 4 anos de parceria. Obrigado por tudo que consegui através deste projeto.Eu não poderia deixar de mencionar meus colegas de bancada da Ilha 04, que ao longo destes 4 anos compartilhamos inúmeras histórias, cervejas, ranços e frustrações com experimentos mal sucedidos. Juntos formamos um grupo no qual me orgulho muito em pertencer e ter conhecido. Obrigado Octavio Costa, Natalia Araújo, Sabrina (minha eterna filha). Guilherme, Ana Carolina, Luciane, Rebeca e Aline... durante o mestrado vocês me acolheram e me fizeram sentir em casa todos os dias. Foi muito prazeroso poder compartilhar conhecimento com vocês. Em especial, tenho que agradecer a três grandes amigos que fiz nesse período, que estiveram sempre ao meu lado discutindo ciência, perrengues da vida, compartilhando café (e cerveja) e colecionando inúmeros bons momentos: Nat Coutouné, Carlinha e Gustavo (Borin ou Bóris pros mais íntimos). Vocês foram fundamentais na minha caminhada e na minha formação. Sou muito grato pela amizade que construímos e por cada palavra de motivação que me deram ao longo deste período. Vocês fizeram meus dias serem mais leves e me apoiaram incondicionalmente a ser uma pessoa melhor. Obrigado por tanto. Aos amigos das outras ilhas e toda equipe de colaboradores das facilities de Sequenciamento NGS e de Bioinformática do CTBE/LNBR. Em especial à Juliana Aricetti, do LabMET, por todo empenho, doação, comprometimento e compartilhamento de conhecimento durante a execução deste projeto. Meu muito obrigado pela parceria. Aos meus housemates e amigos de Campinas, que se tornaram minha família campineira. Agradeço por todos os momentos que passamos juntos. Vocês me fizeram uma pessoa incrivelmente feliz por cada refeição compartilhada, por cada terço pós expediente, por todos os nossos pré-treinos e eventinhos no Mansões

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Draft Genome Sequence of Kosakonia radicincitans UYSO10, an Endophytic Plant Growth-Promoting Bacterium of Sugarcane ( Saccharum officinarum )

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Biological nitrogen fixation in maize: optimizing nitrogenase expression in a root-associated diazotroph

Biological nitrogen fixation in maize: optimizing nitrogenase expression in a root-associated diazotroph

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