HAL: halsde-00151340, version 1

DOI: 10.1126/science.1139548

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Science 316 (2007) 1307 - 1312

Legumes Symbioses: Absence of Nod Genes in Photosynthetic Bradyrhizobia

Eric Giraud 1, Lionel Moulin 1, David Vallenet 2, Valérie Barbe 3, Eddie Cytryn 4, Jean-Christophe Avarre 1, Marianne Jaubert 1, Damien Simon 1, Fabienne Cartieaux 1, Yves Prin 1, Gilles Bena 1, Laure Hannibal 1, Joel Fardoux 1, Mila Kojadinovic 5, Laurie Vuillet 1, Aurelie Lajus 2, Stephane Cruveiller 2, Zoe Rouy 2, Sophie Mangenot 3, Beatrice Segurens 6, Carole Dossat 3, William L. Franck 7, Woo-Suk Chang 7, Elisabeth Saunders 8, David Bruce 8, Paul Richardson 8, Philippe Normand 9, Bernard Dreyfus 1, Davis Pignol 10, Gary Stacey 7, David Emerich 7, Andre Vermeglio 10, Claudine Medigue 2, Michael Sadoxsky 4

(2007)

Leguminous plants (such as peas and soybeans) and rhizobial soil bacteria are symbiotic partners that communicate through molecular signaling pathways, resulting in the formation of nodules on legume roots and occasionally stems that house nitrogen-fixing bacteria. Nodule formation has been assumed to be exclusively initiated by the binding of bacterial, host-specific lipochito-oligosaccharidic Nod factors, encoded by the nodABC genes, to kinase-like receptors of the plant. Here we show by complete genome sequencing of two symbiotic, photosynthetic, Bradyrhizobium strains, BTAi1 and ORS278, that canonical nodABC genes and typical lipochitooligosaccharidic Nod factors are not required for symbiosis in some legumes. Mutational analyses indicated that these unique rhizobia use an alternative pathway to initiate symbioses, where a purine derivative may play a key role in triggering nodule formation.

1:	Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (LSTM)
	CIRAD : UMR82 – INRA – IRD – Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc – Université Montpellier I – Montpellier SupAgro
2:	Génomique métabolique (UMR 8030)
	CNRS : UMR8030 – CEA : DSV/IG – Université d'Evry-Val d'Essonne
3:	Centre National de Séquençage
	Université d'Evry-Val d'Essonne
4:	department of soil
	Biotechnology institute – Saint Mary's University of Minnesota
5:	Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (CEA LIST)
	CEA : DRT/LIST
6:	Structure et évolution des génomes (SEG)
	CNRS : UMR8030 – CNS – Université d'Evry-Val d'Essonne
7:	National Center of Soybean Biotechnology
	University of Missouri-Columbia
8:	Department of Energy (DOE) Joint Genome Institute New Mexico
	Los Alamos National Laboratory
9:	Ecologie microbienne (EM)
	CNRS : UMR5557 – INRA : UR1193 – Université Claude Bernard - Lyon I – Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon
10:	Commisariat à lEnergie Atomique ((CEA))
	Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II

subject

:

Environmental Sciences/Biodiversité et Ecologie Environmental Sciences/Biodiversité et Ecologie/Ecologie Life Sciences/Biochemistry, Molecular Biology Life Sciences/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics

halsde-00151340, version 1

http://hal-sde.archives-ouvertes.fr/halsde-00151340

oai:hal-sde.archives-ouvertes.fr:halsde-00151340

From: Christine Delorme <>

Submitted on: Monday, 4 June 2007 10:24:07

Updated on: Tuesday, 19 June 2007 13:37:33