Abstract In nature, fungal endophytes often have facultative endohyphal bacteria. Can a fungal pathogen such as Fusarium graminearum , pathogenic on wheat, get facultative endohyphal bacteria from soil (FEB) and how does the FEB affect the fungal phenotype? We constructed a growth system/microcosm that allowed a molecularly well-studied F. graminearum isolate, PH-1, to grow through natural soil and then be re-isolated on a gentamicin-containing medium, allowing endohyphal growth of the bacteria while killing eventual bacteria growing on the agar medium. We had labelled the F. graminearum PH-1 with a His1mCherry gene staining the fungal nuclei fluorescent red to confirm re-isolation of the same isolate we sent through the soil. Through qPCR of the 16SrRNA gene in the bacteria using universal primers combined with qPCR of the mCherry gene of DNA from the re-isolated cultures of the Fg-FEB holobionts growing on gentamicin-containing media, it was found that most of the holobiont isolates contained about 10 16SrRNA genes per fungal mCherry gene. The Fg-FEB holobiont isolates were sub-cultured several times, and the FEB content on lab media was stable. Sequencing the 16SrRNA gene from several Fg-FEB holobiont isolates revealed known endophytic bacteria capable of nitrogen fixation. We compared the pathogenicity of one of the Fg-FEB holobionts Fg-S.maltophilia , with the background without FEB and found that it was more pathogenic than without FEB. We could also show that the bacterial 16SrRNA load per fungal His1mCherry gene inside the wheat stayed the same as in culture. Finally, we tested if the Fg-S.maltophilia was capable of nitrogen fixation and could show that it, on a nitrogen-free medium, formed a dense mycelium containing proteins at similar levels as on regular nitrogen-containing media. Our results could indicate that naturally occurring fungal pathogens outside lab conditions might contain facultative endohyphal bacteria, positively affecting their pathogenicity and ecological fitness.

Abstract Although the Bay of Bengal (BoB) is the world’s largest bay, possessing distinct physiochemical properties, it has garnered little research focus concerning its microbial diversity and ecological importance. Here, we present amplicon (16S and 18S) profiling and shotgun metagenomics data regarding microbial communities from BoB’s eastern coast, viz., Saint Martin and Cox’s Bazar, Bangladesh. From the 16S sequencing data, Proteobacteria appeared to be the dominant phylum in both locations, with Alteromonas , Methylophaga , Anaerospora , Marivita , and Vibrio dominating in Cox’s Bazar and Pseudoalteromonas , Nautella , Marinomonas , Vibrio , and Alteromonas dominating the Saint Martin site. From the 18S sequencing data, Ochrophyta, Chlorophyta, and Protalveolata appeared among the most abundant eukaryotic divisions in both locations, with significantly higher abundance of Choanoflagellida, Florideophycidae, and Dinoflagellata in Cox’s Bazar. Functional annotations revealed that the microbial communities in these samples harbor genes for biofilm formation, quorum sensing, xenobiotics degradation, antimicrobial resistance, and a variety of other processes. Together, these results provide the first molecular insight into the functional and phylogenetic diversity of microbes along the BoB coast of Bangladesh and lay the foundation for further in-depth assessment of microbial community dynamics and functional potential in the context of global change in this region.

Abstract Isw2 proteins are conserved in eukaryotes and are known to bind to DNA and dynamically influence local chromosome condensation close to their DNA binding site in an ATP-dependent manner making genes close to the binding sites more accessible for transcription and repression. A putative MoISW2 gene was deleted with large effects on plant pathogenicity as a result. The gene was complemented and a ChIP-sec was performed to identify binding sites. RNAsec showed effects on the overall regulation of genes along the chromosomes for mutant and background strains and this was compared with RNAseq from 55 downloaded RNA-seq datasets from the same strain and found similar. MoIsw2 binding and activities create genomic regions affected by MoIsw2 with high gene expression variability close to the MoIsw2 binding sites while surrounding regions have lower gene expression variability. The genes affected by the MoIsw2 activity are niche-determinant genes (secreted proteins, secondary metabolites and stress-coping genes) and avirulence genes. We further show that MoIsw2 binding sites with the DNA binding motifs coincide with known transposable elements (TE) making it likely that TE-transposition at the binding sites can affect the transcription profile of M. oryze in a strain-specific manner. We conclude that MoIsw2 is a likely candidate for a master regulator, regulating the dynamic balance between biomass growth genes (like housekeeping genes) and nich-determinant genes important for ecological fitness. Stress-induced TE transposition is together with MoIsw2 activity a likely mechanism creating more mutations and faster evolution of the niche-determinant genes than for housekeeping genes.