Participation of type VI secretion system in plant colonization of phosphate solubilizing bacteria

Abstract

In mutualistic endophytic bacteria, the type VI secretion system (T6SS) is related to important functions, such as interbacterial competition, stress response, quorum sensing, biofilm formation, and symbiosis. The presence of T6SS in beneficial endophytic bacterial population associated with different plants suggests that it plays an important role in its interaction with the eucaryotic partner. Within plant promoting bacteria, those with phosphate solubilizing activity constitute a group of great relevance to the rhizosphere as they provide phosphorus to plants. Among them, those with endophytic colonization capacity have survival advantages. The aim of this study was to determine whether the T6SS of a native peanut phosphate solubilizing bacterium is involved in its colonization in this legume. Initially, an in silico analysis looking for genes related to T6SS in the genome of the Enterobacter sp. J49 strain enabled us to identify almost all the tss genes, except for the tssE gene. A T6SS mutant of the Enterobacter sp. J49 strain was obtained by interrupting one of the essential tss genes. Then, the Enterobacter sp. J49-hcp strain was inoculated on peanut plants to analyze its colonization capacity. In addition, properties associated with endophytic colonization were analyzed, such as the formation of biofilms and the production of pectinase and cellulase enzymes. The results obtained indicated a significant decrease in the epiphytic and endophytic colonization of the mutant with respect to the wild strain. It is possible to conclude that T6SS, although not essential, may participate in bacterial colonization, either by accelerating the infection or by promoting other mechanisms involved in it.Fil: Lucero, Cinthia Tamara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química; ArgentinaFil: Lorda, Graciela Susana. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química; ArgentinaFil: Ludueña, Liliana Mercedes. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnologicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnologicas.; ArgentinaFil: Nievas, Fiorela Lujan. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Bogino, Pablo Cesar. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Angelini, Jorge Guillermo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnológicas; ArgentinaFil: Ambrosino, Mariela Lis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química; ArgentinaFil: Taurian, Tania. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnologicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnologicas.; Argentin

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