Fine rødder gør forskellen i metabolomer og mikrobiomer

Bakterier og svampe lever sammen på overfladen af ​​planterødder, hvilket kan fremme symbiotisk interaktion med planten. Planterødder, der er særligt fine, kan understøtte forskellige nicher for deres mikrobielle spredning, men traditionelt har mikrobiomundersøgelser ikke undersøgt fine rodsystemer adskilt fra rhizosfæren.

Fund, nu offentliggjort i Plant, Cell &Environment , viser, at mikrobiomer i rodoverfladezonen og rhizosfæren er karakteristiske i fire forskellige træarter. Resultaterne viste også forskelle mellem de bakterielle rhizoplane- og rhizosfære-afdelinger for absorberende fine rødder, men ikke transportive fine rødder.

Dechifrering af vært-mikrobielle forhold kræver en indviklet forståelse af værtens fysiologi og morfologi - i dette tilfælde planterødder. Klassificering af fine rødder er vigtig for at vurdere forskellige økologiske processer, herunder finskala biogeokemisk kredsløb og rod-mikrobielle forhold.

Resultaterne af denne undersøgelse viser, at forskellige rodrum er forskelligt struktureret efter rodfunktionstype og tilgængelige ressourcer. Desuden giver resultaterne bevis for, at mikrobiel sammensætning er rumligt struktureret i henhold til rodfunktionel type, og at der er selektive tryk for hvert rodrum for forskellige rodfunktionelle typer.

Disse data understreger behovet for at undersøge rodfysiologien, når man undersøger rodmikrobiel feedback, fordi der er mere information end tidligere anerkendt i individuelle eller homogeniserede rodrum.

Mikrobiomklynger i planterødder spiller kritiske, interaktive roller med planten eller værten. Men i mikrobiomundersøgelser fokuserer forskere sjældent på fine rødder – 2 millimeter eller mindre – og deres forskellige funktionelle roller.

Ved at bruge en 26 år gammel fælles haveskov indsamlede et multi-institutionelt team af forskere fine rodprøver fra fire tempererede træarter (tre løvfældende og en nåletræ), der varierede i deres morfologi.

Gennem gensekventering såvel som metabolomisk analyse ved Environmental Molecular Sciences Laboratory observerede forskere, at fine rødder opdeler funktioner, og i disse rum fungerer bakterier og svampe forskelligt. Dette skyldes sandsynligvis, om og hvordan ernæringsressourcer er tilgængelige i hvert rum.

Derudover observerede forskere forskelle i data fra rhizoplaner versus rhizosfærer. Bakterier i rhizoplanerne - rodoverfladen og umiddelbart omkringliggende jordpartikler - såvel som rodmetabolomet og potentielle mikrobielle funktioner adskilte sig mellem absorberende og transportive fine rødder. Men bakterier i rhizosfæren – den biogeokemiske jord i røddernes nærhed – ændrede sig ikke.

Disse resultater viser vigtigheden af ​​rodfunktion, når man undersøger rod-mikrobielle forhold, idet de understreger forskellige vært-selektive tryk påført forskellige rodmikrobielle rum.

Flere oplysninger: William L. King et al., Funktionelt adskilte fine rødder adskiller sig i mikrobiel samling, mikrobielt funktionelt potentiale og producerede metabolitter, Plant, Cell &Environment (2023). DOI:10.1111/stk.14705

Leveret af Environmental Molecular Sciences Laboratory