Contribution of Multilocus sequence analysis to the phylogeny and taxonomy of two major groups of plant pathogenic bacteria : Xanthomonas and Pseudomonas
Apports du séquençage multiloci à la phylogénie et à la taxonomie de deux genres majeurs de bactéries phytopathogènes : Pseudomonas et Xanthomonas
Résumé
The genus Xanthomonas and pseudomonads of the “syringae” group encompass most of the plant pathogenic bacteria, among which several quarantine organisms registered by the European Council Directive 2000/29/CE and bioterror agents registered in dual-use goods regulations. However the taxonomy of these groups is still controversial or even out-of-date in the case of “syringae” group, which makes difficult the drafting and the revision of the statutory texts. Sequencing of protein-coding genes is more and more used to resolve phylogenetic relationships between highly related species, and within species. Multilocus sequence analysis (MLSA) is a potential alternative to DNA-DNA hybridizations to define bacterial species provided that a sufficient degree of congruence between
both methods could be demonstrated. In this study, we sequenced fragments of four housekeeping genes (atpD, dnaK, efP and gyrB) for a collection representative of Xanthomonas genus and gyrB and rpoD genes for more than one hundred strains representative of the nine genomospecies of the “syringae” group. Within these two taxa, species and genomospecies are supported by extensive DNA-DNA similarity values which allowed comparison of the methods. Our results showed that MLSA is as resolutive as DNA-DNA hybridizations to circumscribe species or genomospecies, and phylogenetic trees are in agreement with previous DNA fingerprints results. Within “syringae” group, each genomospecies is represented by a discrete cluster supported by bootstrap values above 98%. The only incongruence is represented by genomospecies 3 and 8 which form a unique cluster in MLSA. Additional hybridization experiments are needed to solve this point. Partial sequencing of only one gene is sufficient to assign unkown isolates to a genomospecies but unsufficient to resolve the phylogenetic relationships between the genomospecies. Within Xanthomonas, MLSA data evidenced the distance of X. albilineans, X. hyacinthi and X. translucens from the core genus, and the relationships between previously and newly described species. In both genera, MLSA resolves phylogenetic relationships between highly related species more accurately than rrs trees. These data will strongly support the taxonomic studies that are needed in these two major groups of plant pathogenic bacteria.
Le genre Xanthomonas et les Pseudomonas du groupe « syringae » représentent deux groupes majeurs de bactéries phytopathogènes, pour autant leur taxonomie est encore controversée, voire obsolète dans le cas du groupe « syringae ». Le
séquençage de plusieurs gènes de ménage (ou MLSA pour Multilocus Sequence Analysis) est une approche dont l’apport à la systématique des bactéries est indéniable. Elle permet de définir avec plus de précision les relations phylogénétiques entre
espèces proches, pour lesquelles le gène rrs avait montré ses limites. Dans le cadre de ce projet nous avons séquencé les gènes atpD, dnaK, efP et gyrB pour une collection représentative du genre Xanthomonas et les gène gyrB et rpoD pour une centaine
de Pseudomonas du groupe « syringae ». Pour les deux genres, nos résultats montrent que la MLSA possède un seuil de résolution équivalent à celui des hybridations ADN-ADN, technique de référence pour la délimitation de l’espèce bactérienne. Les données obtenues sont cohérentes avec celles de cette technique et celles des empreintes génétiques. La MLSA a permis d’élucider les relations phylogénétiques qui lient les espèces et fournit des données essentielles pour les remaniements taxonomiques
envisagés pour ces deux groupes.
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Licence : Copyright (Tous droits réservés)
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