title: The Pseudomonas fluorescens Siderophore Pyoverdine Weakens Arabidopsis thaliana Defense in Favor of Growth in Iron-Deficient Conditions.
abstract: Pyoverdines are siderophores synthesized by fluorescent Pseudomonas spp. Under iron-limiting conditions, these high-affinity ferric iron chelators are excreted by bacteria in the soil to acquire iron. Pyoverdines produced by beneficial Pseudomonas spp. ameliorate plant growth. Here, we investigate the physiological incidence and mode of action of pyoverdine from Pseudomonas fluorescens C7R12 on Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) plants grown under iron-sufficient or iron-deficient conditions. Pyoverdine was provided to the medium in its iron-free structure (apo-pyoverdine), thus mimicking a situation in which it is produced by bacteria. Remarkably, apo-pyoverdine abolished the iron-deficiency phenotype and restored the growth of plants maintained in the iron-deprived medium. In contrast to a P. fluorescens C7R12 strain impaired in apo-pyoverdine production, the wild-type C7R12 reduced the accumulation of anthocyanins in plants grown in iron-deficient conditions. Under this condition, apo-pyoverdine modulated the expression of around 2,000 genes. Notably, apo-pyoverdine positively regulated the expression of genes related to development and iron acquisition/redistribution while it repressed the expression of defense-related genes. Accordingly, the growth-promoting effect of apo-pyoverdine in plants grown under iron-deficient conditions was impaired in iron-regulated transporter1 and ferric chelate reductase2 knockout mutants and was prioritized over immunity, as highlighted by an increased susceptibility to Botrytis cinerea This process was accompanied by an overexpression of the transcription factor HBI1, a key node for the cross talk between growth and immunity. This study reveals an unprecedented mode of action of pyoverdine in Arabidopsis and demonstrates that its incidence on physiological traits depends on the plant iron status.
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Pauline
authors.initials: P
authors.lastname: Trapet
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Laure
authors.initials: L
authors.lastname: Avoscan
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Agnès
authors.initials: A
authors.lastname: Klinguer
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Stéphanie
authors.initials: S
authors.lastname: Pateyron
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Sylvie
authors.identifier: 0000-0001-5026-095X
authors.initials: S
authors.lastname: Citerne
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Christian
authors.initials: C
authors.lastname: Chervin
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Sylvie
authors.initials: S
authors.lastname: Mazurier
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: Philippe
authors.initials: P
authors.lastname: Lemanceau
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.).
authors.forename: David
authors.initials: D
authors.lastname: Wendehenne
authors.affiliation: Agroécologie, AgroSup Dijon, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (P.T., A.K., D.W., A. B.-B.);Agroécologie, AgroSup Dijon, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France (L.A., S.M., P.L.);Transcriptomic Platform of IPS2, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Unité Mixte de Recherche 9213/Unité Mixte de Recherche 1403, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université d'Evry, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris-Cité, F-91405 Orsay, France (S.P.);Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Unité Mixte de Recherche 1318, Institut J.-P. Bourgin, Centre de Versailles-Grignon, F-78026 Versailles, France (S.C.); andUniversité de Toulouse, Institut National Polytechnique de Toulouse-Ecole Nationale Supérieure Agronomique-Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 990 Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan, CS 32607, F-31326, France (C.C.) angelique.besson-bard@dijon.inra.fr.
authors.forename: Angélique
authors.initials: A
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