Complete genome sequence of the sugarcane nitrogen-fixing endophyte Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5

Marcelo Bertalan(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Rodolpho Mattos Albano(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Vânia de Pádua(Universidade Estadual da Zona Oeste), Luc Felicianus Marie Rouws(Brazilian Agricultural Research Corporation), Cristian Antonio Rojas(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Adriana Silva Hemerly(Universidade Federal do Rio de Janeiro), K. R. dos S. Teixeira(Brazilian Agricultural Research Corporation), Stefan Schwab(Brazilian Agricultural Research Corporation), Jean Luiz Simões‐Araújo(Brazilian Agricultural Research Corporation), André Luíz Martinez de Oliveira(Brazilian Agricultural Research Corporation), Leonardo França(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Viviane de Souza Magalhães(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Sylvia Maria Campbell Alquéres(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Alexander Machado Cardoso(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Welington Inácio Almeida(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Marcio Martins Loureiro(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Eduardo Matos Nogueira(Universidade Estadual da Zona Oeste), Daniela Anhel de Paula Cidade(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), D.A.A. Oliveira(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Tatiana de Almeida Simão(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Jacyara Maria Brito Macedo(Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), Ana Luiza Chaves Valadão(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Marcela Dreschsel(Brazilian Agricultural Research Corporation), Flávia Alvim Dutra de Freitas(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Márcia Soares Vidal(Brazilian Agricultural Research Corporation), Helma V. Guedes(Brazilian Agricultural Research Corporation), Elisete Pains Rodrigues(Brazilian Agricultural Research Corporation), Carlos Meneses(Brazilian Agricultural Research Corporation), P. S. T. Brioso(Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro), L. Pozzer(Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro), Daniel Vazquez Figueiredo(Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro), H. G. Montano(Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro), Jadier Junior(Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro), Gonçalo Apolinário de Souza Filho(State University of Norte Fluminense), Víctor Flores(State University of Norte Fluminense), Beatriz Ferreira(State University of Norte Fluminense), Alan T. Branco(State University of Norte Fluminense), Paula Josefina Gómez(Fundação Instituto de Pesca do Estado do Rio de Janeiro), Heloisa Guillobel(Fundação Instituto de Pesca do Estado do Rio de Janeiro), Melissa Lemos(Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), Luiz Fernando Bessa Seibel(Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), José Macedo(Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro), Márcio Alves‐Ferreira(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Gilberto Sachetto‐Martins(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Ana Coelho(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Eidy de Oliveira Santos(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Gilda Amaral(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Anna Luiza Santana Neves(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Ana Beatriz Furlanetto Pacheco(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Daniela Carvalho(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Letícia Lery(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Paulo M. Bisch(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Shaila C. Rössle(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Turán P. Ürményi(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Alessandra Rael Pereira(Universidade do Estado do Rio de Janeiro), Rosane Silva(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Edson Rondinelli(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Wanda von Krüger(Universidade Federal do Rio de Janeiro), Orlando Martins(Universidade Federal do Rio de Janeiro), José Ivo Baldani(Brazilian Agricultural Research Corporation), Paulo CG Ferreira(Universidade Federal do Rio de Janeiro)
BMC Genomics
September 23, 2009
Cited by 243Open Access
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Abstract

BACKGROUND: Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5 is an endophytic diazotrophic bacterium that lives in association with sugarcane plants. It has important biotechnological features such as nitrogen fixation, plant growth promotion, sugar metabolism pathways, secretion of organic acids, synthesis of auxin and the occurrence of bacteriocins. RESULTS: Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5 is the third diazotrophic endophytic bacterium to be completely sequenced. Its genome is composed of a 3.9 Mb chromosome and 2 plasmids of 16.6 and 38.8 kb, respectively. We annotated 3,938 coding sequences which reveal several characteristics related to the endophytic lifestyle such as nitrogen fixation, plant growth promotion, sugar metabolism, transport systems, synthesis of auxin and the occurrence of bacteriocins. Genomic analysis identified a core component of 894 genes shared with phylogenetically related bacteria. Gene clusters for gum-like polysaccharide biosynthesis, tad pilus, quorum sensing, for modulation of plant growth by indole acetic acid and mechanisms involved in tolerance to acidic conditions were identified and may be related to the sugarcane endophytic and plant-growth promoting traits of G. diazotrophicus. An accessory component of at least 851 genes distributed in genome islands was identified, and was most likely acquired by horizontal gene transfer. This portion of the genome has likely contributed to adaptation to the plant habitat. CONCLUSION: The genome data offer an important resource of information that can be used to manipulate plant/bacterium interactions with the aim of improving sugarcane crop production and other biotechnological applications.


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