1. In-planta sporulation capacity enhances infectivity and rhizospheric competitiveness of Frankia strains
- Author
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Cotin-Galvan, C, Pozzi, Adrien, Schwob, Guillaume, Fournier, Pascale, Fernandez, Maria, Herrera-Belaroussi, Aude, Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Evolution, adaptation et comportement, Département écologie évolutive [LBBE], Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ministere de l'Enseignement Superieur et de la Recherche (MESR, France) through the doctoral school Evolution, Ecosystemes, Microbiologie, Modelisation (Lyon, France) ED341 E2M2, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive ( LBBE ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
[ SDE.BE ] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,competitiveness ,infectivity ,[SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes ,[SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE] ,fungi ,[ SDV.SA.SDS ] Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study ,[ SDV.MP.BAC ] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology ,[SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study ,[SDV.BID.SPT]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Systematics, Phylogenetics and taxonomy ,[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology ,[ SDV.SA.SF ] Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Silviculture, forestry ,[ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes ,[ SDV.BID.EVO ] Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE] ,[SDV.SA.SF]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Silviculture, forestry ,host-range ,actinorhizal symbiosis ,In-planta sporulation ,[ SDV.EE.IEO ] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis ,Frankia ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,[ SDV.BID.SPT ] Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Systematics, Phylogenetics and taxonomy ,[ SDV.MP.MYC ] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Mycology ,[SDV.MP.MYC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Mycology ,[SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis - Abstract
International audience; Frankia Sp+ strains maintain their ability to sporulate in symbiosis with actinorhizal plants, producing abundant sporangia inside host plant cells, in contrast to Sp– strains, which are unable to perform in-planta sporulation. We herein examined the role of in-planta sporulation in Frankia infectivity and competitiveness for root infection. Fifteen strains belonging to different Sp+ and Sp– phylogenetic lineages were inoculated on seedlings of Alnus glutinosa (Ag) and A. incana (Ai). Strain competitiveness was investigated by performing Sp–/Sp+ co-inoculations. Plant inoculations were standardized using crushed nodules obtained under laboratory-controlled conditions (same plant species, age, and environmental factors). Specific oligonucleotide primers were developed to identify Frankia Sp+ and/or Sp– strains in the resulting nodules. Single inoculation experiments showed that (i) infectivity by Sp+ strains was significantly greater than that by Sp– strains, (ii) genetically divergent Sp+ strains exhibited different infective abilities, and (iii) Sp+ and Sp– strains showed different host preferences according to the origin (host species) of the inocula. Co-inoculations of Sp+ and Sp– strains revealed the greater competitiveness of Sp+ strains (98.3 to 100% of Sp+ nodules, with up to 15.6% nodules containing both Sp+ and Sp– strains). The results of the present study highlight differences in Sp+/Sp– strain ecological behaviors and provide new insights to strengthen the obligate symbiont hypothesis for Sp+ strains.
- Published
- 2016
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