Bygplanter finjusterer deres rodmikrobielle samfund gennem sukkerholdige sekreter

Forskellige typer byg rekrutterer forskellige samfund af jordmikrober til at vokse omkring deres rødder ved at frigive en tilpasset blanding af sukkerarter og andre forbindelser, ifølge en ny undersøgelse ledet af Jacob Malone fra John Innes Center, Storbritannien, offentliggjort i tidsskriftet med åben adgang PLOS-biologi .

Gavnlige jordmikrober, der lever på eller omkring planterødder, kan give næring, hjælpe planten med at modstå stress og beskytte den mod patogene mikrober. Til gengæld udskiller planten en del af de sukkerarter, den laver gennem fotosyntesen, sammen med aminosyrer og andre metabolitter, til det omgivende miljø. Sammensætningen af ​​jordmikrober, som en plante tiltrækker, kan variere meget, afhængigt af hvilke slags forbindelser planten giver.

I det nye studie har forskerne set nærmere på forholdet mellem en plantes genetik og dens rodmikrober. De analyserede mikrobiomer fra to typer bygplanter - en moderne type ved navn Tipple og en traditionel, ved navn Chevallier. De to bygtyper havde hver en overlappende kernegruppe af mikrober forbundet med deres rødder, men med nogle tydelige forskelle i de overordnede samfund.

En almindelig gruppe af rodmikrober - Pseudomonas-slægten - var især rigelig omkring Tipple-rødder. Forskerne opdagede, at det skyldes, at Tipple-planter udskiller store mængder sukkerarter kaldet hexoser (såsom glucose eller fruktose), som Pseudomonas især kan lide at spise.

De observerede også forskelle i genaktivitet mellem de to bygtyper, der hjalp med at forklare variationen i deres rodsamfund. Da forskere forsøgte at bytte de mikrobielle samfund mellem de to plantetyper, voksede hver bygsort bedre, når den blev udsat for sit oprindelige samfund.

De nye resultater tyder på, at planter kan finjustere populationen af ​​mikrober, der koloniserer deres rodzone, hvilket kan have vigtige resultater for plantesundheden. Mens disse resultater kom fra planter dyrket i drivhuse, sagde forskere, at det vil være en nøgleudfordring for fremtidig forskning at bestemme, i hvilket omfang disse forskelle forekommer i bygdyrkning på landbrugsmarker.

Forfatterne tilføjer:"Vores forskning viser, at forskellige bygsorter rekrutterer forskellige mikrobielle samfund fra jorden, baseret på sukkerarter og andre næringsstoffer, de udskiller fra deres rødder. Disse mikrober hjælper nogle sorter med at vokse, men ikke andre, hvilket tyder på, at forædling af korn til at rekruttere gavnlige, vækstfremmende mikrober kan være mulige i fremtiden."

Flere oplysninger: Pacheco-Moreno A, et al. Genotypen af ​​bygkultivarer påvirker flere aspekter af deres tilknyttede mikrobiota via differentiel udskillelse af rodeksudat. PLoS-biologi (2024). DOI:10.1371/journal.pbio.3002232

Journaloplysninger: PLoS-biologi

Leveret af Public Library of Science