Published March 1, 2024
| Version v1
Publication
Open
Nonpathogenic Pseudomonas syringae derivatives and its metabolites trigger the plant "cry for help" response to assemble disease suppressing and growth promoting rhizomicrobiome
Creators
- 1. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. Nanjing Agricultural University
Description
Abstract Plants are capable of assembling beneficial rhizomicrobiomes through a "cry for help" mechanism upon pathogen infestation; however, it remains unknown whether we can use nonpathogenic strains to induce plants to assemble a rhizomicrobiome against pathogen invasion. Here, we used a series of derivatives of Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 to elicit different levels of the immune response to Arabidopsis and revealed that two nonpathogenic DC3000 derivatives induced the beneficial soil-borne legacy, demonstrating a similar "cry for help" triggering effect as the wild-type DC3000. In addition, an increase in the abundance of Devosia in the rhizosphere induced by the decreased root exudation of myristic acid was confirmed to be responsible for growth promotion and disease suppression of the soil-borne legacy. Furthermore, the "cry for help" response could be induced by heat-killed DC3000 and flg22 and blocked by an effector triggered immunity (ETI) -eliciting derivative of DC3000. In conclusion, we demonstrate the potential of nonpathogenic bacteria and bacterial elicitors to promote the generation of disease-suppressive soils.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
النباتات التجريدية قادرة على تجميع الميكروبات الجذرية المفيدة من خلال آلية "طلب المساعدة" عند الإصابة بالمرض ؛ ومع ذلك، لا يزال من غير المعروف ما إذا كان بإمكاننا استخدام سلالات غير مسببة للأمراض لحث النباتات على تجميع ميكروبيوم جذري ضد غزو الممرض. هنا، استخدمنا سلسلة من مشتقات الزائفة الحقنية الطماطم DC3000 لاستنباط مستويات مختلفة من الاستجابة المناعية لأرابيدوبسيس وكشفنا أن اثنين من مشتقات DC3000 غير المسببة للأمراض تسبب في الإرث المفيد الذي تنقله التربة، مما يدل على "صرخة طلب المساعدة" مماثلة مما تسبب في تأثير مثل DC3000 من النوع البري. بالإضافة إلى ذلك، تم التأكيد على أن الزيادة في وفرة ديفوسيا في الغلاف الجذري الناجم عن انخفاض نضح الجذر لحمض الميريستيك هي المسؤولة عن تعزيز النمو وقمع الأمراض للإرث الذي تنقله التربة. علاوة على ذلك، يمكن تحفيز استجابة "صرخة طلب المساعدة" بواسطة DC3000 و flg22 المقتولين بالحرارة وإيقافها بواسطة المناعة المحفزة للمستجيب (ETI) - مما يؤدي إلى مشتق DC3000. في الختام، نوضح إمكانات البكتيريا غير المسببة للأمراض والمستنبطات البكتيرية لتعزيز توليد التربة المثبطة للأمراض.Translated Description (French)
Résumé Les plantes sont capables d'assembler des rhizomicrobiomes bénéfiques grâce à un mécanisme de « demande d'aide » lors d'une infestation par un agent pathogène ; cependant, on ne sait pas si nous pouvons utiliser des souches non pathogènes pour inciter les plantes à assembler un rhizomicrobiome contre l'invasion d'agents pathogènes. Ici, nous avons utilisé une série de dérivés de Pseudomonas syringae pv. tomate DC3000 pour induire différents niveaux de réponse immunitaire à Arabidopsis et avons révélé que deux dérivés non pathogènes de DC3000 induisaient l'héritage bénéfique du sol, démontrant un effet déclencheur similaire à celui du DC3000 de type sauvage. De plus, une augmentation de l'abondance de Devosia dans la rhizosphère induite par la diminution de l'exsudation racinaire de l'acide myristique a été confirmée comme étant responsable de la promotion de la croissance et de la suppression de la maladie de l'héritage terrestre. En outre, la réponse « appel à l'aide » pourrait être induite par DC3000 et flg22 tués par la chaleur et bloquée par un dérivé de DC3000 activant l'immunité déclenchée par l'effecteur (ETI). En conclusion, nous démontrons le potentiel des bactéries non pathogènes et des éliciteurs bactériens pour favoriser la génération de sols suppresseurs de maladies.Translated Description (Spanish)
Resumen Las plantas son capaces de ensamblar rizomicrobiomas beneficiosos a través de un mecanismo de "grito de ayuda" tras la infestación por patógenos; sin embargo, se desconoce si podemos usar cepas no patógenas para inducir a las plantas a ensamblar un rizomicrobioma contra la invasión de patógenos. Aquí, utilizamos una serie de derivados de Pseudomonas syringae pv. tomate DC3000 para provocar diferentes niveles de la respuesta inmune a Arabidopsis y revelamos que dos derivados no patógenos de DC3000 indujeron el legado beneficioso transmitido por el suelo, lo que demuestra un efecto desencadenante de "grito de ayuda" similar al de DC3000 de tipo salvaje. Además, se confirmó que un aumento en la abundancia de Devosia en la rizosfera inducido por la disminución de la exudación radicular del ácido mirístico es responsable de la promoción del crecimiento y la supresión de enfermedades del legado transmitido por el suelo. Además, la respuesta de "grito de ayuda" podría ser inducida por DC3000 y flg22 muertos por calor y bloqueada por un derivado de DC3000 que provoca inmunidad activada por efector (ETI). En conclusión, demostramos el potencial de las bacterias no patógenas y los elicitores bacterianos para promover la generación de suelos supresores de enfermedades.Files
s41467-024-46254-3.pdf.pdf
Files
(4.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d6421a853ad20126b9a6306b574d0992
|
4.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تؤدي مشتقات الزائفة النخاعية غير المسببة للأمراض ومستقلباتها إلى استجابة النبات "صرخة طلبًا للمساعدة" لتجميع قمع الأمراض والنمو الذي يعزز الميكروبيوم الجذري
- Translated title (French)
- Les dérivés non pathogènes de Pseudomonas syringae et ses métabolites déclenchent la réponse « appel à l'aide » de la plante pour assembler le rhizomicrobiome supprimant la maladie et favorisant la croissance
- Translated title (Spanish)
- Los derivados no patógenos de Pseudomonas syringae y sus metabolitos desencadenan la respuesta de "grito de ayuda" de la planta para ensamblar el rizomicrobioma que suprime la enfermedad y promueve el crecimiento
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4392387387
- DOI
- 10.1038/s41467-024-46254-3
References
- https://openalex.org/W1577913744
- https://openalex.org/W1586759685
- https://openalex.org/W1878234215
- https://openalex.org/W1969904363
- https://openalex.org/W1995936327
- https://openalex.org/W2004470937
- https://openalex.org/W2006480870
- https://openalex.org/W2010854320
- https://openalex.org/W2016606855
- https://openalex.org/W2017387862
- https://openalex.org/W2019075610
- https://openalex.org/W2019402080
- https://openalex.org/W2023535481
- https://openalex.org/W2024653949
- https://openalex.org/W2044829629
- https://openalex.org/W2062084967
- https://openalex.org/W2075281590
- https://openalex.org/W2088833470
- https://openalex.org/W2089227855
- https://openalex.org/W2100435771
- https://openalex.org/W2101565962
- https://openalex.org/W2109137719
- https://openalex.org/W2128711701
- https://openalex.org/W2129777626
- https://openalex.org/W2136879569
- https://openalex.org/W2137871007
- https://openalex.org/W2140612547
- https://openalex.org/W2145151319
- https://openalex.org/W2155066423
- https://openalex.org/W2156597399
- https://openalex.org/W2435619613
- https://openalex.org/W2513506562
- https://openalex.org/W2551837899
- https://openalex.org/W2564014068
- https://openalex.org/W2698663979
- https://openalex.org/W2738359482
- https://openalex.org/W2766229654
- https://openalex.org/W2789828017
- https://openalex.org/W2793476021
- https://openalex.org/W2794093131
- https://openalex.org/W2800939037
- https://openalex.org/W2890851984
- https://openalex.org/W2944421815
- https://openalex.org/W2981849827
- https://openalex.org/W2982359249
- https://openalex.org/W2987324121
- https://openalex.org/W2990908766
- https://openalex.org/W3119580958
- https://openalex.org/W3142350772
- https://openalex.org/W3152969100
- https://openalex.org/W3154971795
- https://openalex.org/W3200150398
- https://openalex.org/W4248892364
- https://openalex.org/W4313379950