Australian Systematic Botany is an international journal devoted to the taxonomy, biogeography and evolution of all plant groups including fossils publishing papers and critical reviews that aim to advance systematic botany

In diverse mutualistic relationships, genetic variations in impact on the growth of interacting partners-variations in partner quality-are common, despite the theoretical prediction that selection favoring high-quality partners should eliminate such variations. Here, we investigated how variations in partner quality could be maintained in the nitrogen-fixing mutualism between Lotus japonicus and Mesorhizobium bacteria. We reconstructed de novo assembled full-genome sequences from nine rhizobial symbionts, finding massive variations in the core genome and the contrastingly similar symbiotic islands, indicating recent horizontal gene transfer (HGT) of the symbiosis islands into diverse Mesorhizobium lineages. A cross-inoculation experiment using nine sequenced rhizobial symbionts and 15 L. japonicus accessions revealed extensive quality variations represented by plant growth phenotypes, including genotype-by-genotype interactions. Quality variations were not associated with the presence/absence variations of known symbiosis-related genes in the symbiosis island, but rather, showed significant correlations with the core genome variations, supported by SNP- and kinship matrix-based association analyses. These findings highlight the novel role of HGT of symbiosis islands, which indirectly supply mutations of core genomes into L. japonicus -associated bacteria, thereby contributing to the maintenance of variations in partner quality.

Abstract Cold waves restrict the distribution of mangroves. This study examined the contribution of PSII heterogeneity and stomatal functioning to sustaining photochemistry and photoprotection in mangroves during a cold wave. We exposed eight populations of Kandelia obovata (cold-tolerant) and, Bruguiera gymnorhiza (cold-susceptible) from different latitudes to 27/20°C (favorable) and 10/3°C (chilling; simulated cold wave) day and night temperatures. Multiple trait responses imply that cold waves affected K. obovata the least. Significant changes in chlorophyll fluorescence transients (photosystem II [PSII]) with a slight decrease in the redox status of P700 (photosystem I [PSI]) imply a greater impact of a cold wave on PSII. During the cold wave, photochemical efficiency of PSII, efficiency of the water-splitting complex, light absorptance, stomatal pore area, cyclic electron flow, nonphotochemical quenching, and number of active PSIIα and PSII QB reducing centers decreased, while light transmittance, night respiration, and inactive PSII QB nonreducing, PSIIβ, and γ centers increased in both species. The population of K. obovata from the coldest latitudinal site (Fujian, China) was least affected by cold wave due to local evolutionary adaptations. Modulation of PSII heterogeneity and stomatal functioning is important to sustaining photochemistry and photoprotection in mangroves to cope with cold waves. Highlights PSII heterogeneity and stomatal functioning support mangroves to cope with cold waves. Local evolutionary adaptations promote the cold tolerance of mangrove populations.

Biodiversity assessments are important in designing mangrove conservation and restoration programs. In the Philippines, conventional biodiversity assessment methods (e.g., trap nets, fish visual census) can be time-consuming, labor-intensive, and expensive. In recent years, environmental DNA (eDNA) metabarcoding has been an emerging tool for rapid biodiversity monitoring as it is fast, non-intrusive, and can provide broader detection of fauna. But, it is still subject to various field sampling and laboratory analysis constraints. Here, we applied the eDNA metabarcoding method to document and assess fish biodiversity in mangroves from two biogeographic regions in the Philippines: Oriental Mindoro in the West Philippine Sea and Sorsogon in the Northern Philippine Sea. Using 12 S genetic markers from eDNA water samples, we detected 89 fish species from 44 families. Only twelve species were commonly detected in both sites. Several species were found in the Philippine's list of economically important aquatic organisms while one species (Epinephelus fuscoguttatus) was classified as Vulnerable in IUCN's Red List of Threatened Species. Seventy-six percent more species were detected in Sorsogon probably because the sampling sites were within a seascape of mangroves, seagrasses, and coral reefs. In contrast, the lesser species detected in Oriental Mindoro could probably be because of the more limited sampling points to coastal fringes. Our results serve as baseline data and the first obtained using this method in the country. However, we observed some limitations that should be addressed to improve the method: (1) lack or absence of a comprehensive reference database specific to Philippine aquatic organisms; (2) low eDNA reads which could be attributed to insufficient on-site filtration due to turbid seawaters common in Philippine mangroves; and (3) possible cross-contaminations that can affect comparative analyses. Despite these limitations, we were able to demonstrate the usefulness of this technique in doing rapid assessments which could address knowledge gaps in Philippine mangrove biodiversity studies and contribute to its conservation programs.