Engineering a commercial soybean inoculant to efficiently degrade glyphosate

Nitrogen-fixing rhizobia possess the well-characterized phn operon, which encodes the C–P lyase enzymatic complex responsible for degrading phosphonates such as glyphosate. However, glyphosate exerts a bacteriostatic effect on these endosymbionts, hindering the activation of this natural degradation pathway and thereby limiting its multiple potential benefits within glyphosate-tolerant cropping systems. In this study, we characterized a mutant derived from the commercial inoculant Bradyrhizobium japonicum E109, carrying a single-nucleotide substitution causing a Ser100Ala change in lactate dehydrogenase. This mutation enhances the detoxification of methylglyoxal, a toxic byproduct induced by glyphosate, and, importantly, enables the mutant strain to efficiently degrade glyphosate and improve crop productivity. Since inoculation is routine in soybean (Glycine max (L.) Merr.) production, this strategy adds no additional cost, benefiting farmer profitability as well as the environment and public health.

Instituto de Biotecnología

Fil: Brambilla, Silvina Maricel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Brambilla, Silvina Maricel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Brambilla, Silvina Maricel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética; Argentina

Fil: Pascuan, Cecilia Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Pascuan, Cecilia Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Pascuan, Cecilia Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética; Argentina

Fil: Frare, Romina Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Frare, Romina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Frare, Romina Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética; Argentina

Fil: Liebrenz, Karen Ivana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Liebrenz, Karen Ivana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Liebrenz, Karen Ivana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética; Argentina

Fil: Pesquero, Natalia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos; Argentina

Fil: Pesquero, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Ruiz, María Juana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos; Argentina

Fil: Ruiz, María Juana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Soto, Gabriela Cynthia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Soto, Gabriela Cynthia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Soto, Gabriela Cynthia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética; Argentina

Fil: Cristos, Diego Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos; Argentina

Fil: Cristos, Diego Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Ayub, Nicolás Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Fil: Ayub, Nicolás Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Ayub, Nicolás Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética; Argentina