Anmeldelsesartikel diskuterer potentiel rolle, fordele ved ikke-rhizobia-bakterier i rodknolde på bælgfrugter

I mange år, man mente, at de eneste kvælstoffikserende organismer i bælgfrugtknolde var rhizobia. Imidlertid, der er en påfaldende mangfoldig population af ikke-rhizobia-bakterier, der ofte opdages i knuder, der er hentet fra jord, afslører et komplekst phytomicrobiome, hvis interaktioner sandsynligvis påvirker værtsplantens adfærd og egnethed.

Til dato, relativt få undersøgelser af funktionen af ​​disse andre knuderassocierede bakterier i knuder er blevet udført. Men er de på nogen måde ansvarlige for eventuelle fordele ved Rhizobium-bælgfrugter nitrogenfikserende symbiose, eller er de parasitter/saprofytter, forurenende stoffer, eller kommensaler? Det er dette og lignende spørgsmål, der førte Dr. Pilar Martínez-Hidalgo og Ann M. Hirsch fra University of California, Los Angeles (UCLA) til at foretage en forskningsgennemgang.

Slutresultatet er en omfattende gennemgangsartikel med titlen "The Nodule Microbiome:N2-Fixing Rhizobia Do Not Live Alone."

Denne forskningsanmeldelse med fuld adgang er offentliggjort i Fytobiomer , et nyt tidsskrift for The American Phytopathological Society, fremhæver forskellige undersøgelser fra hele verden om disse mindre kendte bakterier, der lever i nitrogenfikserende knuder. Det inkluderer også en omfattende diskussion af deres mulige rolle i bakteriesamfundet og de sandsynlige fordele for værtsplanten eller for de rhizobiske indbyggere i knuden.

Kort sagt, denne anmeldelse er en one-stop shop for forskning og diskussion om ikke-rhizobia-bakterier og dens interaktioner på rodknuden, ofte fremhæver litteratur fra forskellige lande ofte ikke set eller citeret i USA.

Hirsch forventer, at viden fra denne gennemgang en dag kan føre til afgrødestyringsstrategier, der involverer udsendelse af disse ikke-rhizobia-bakterier ikke kun som elite-bioinokulanter alene, men også vigtigere kombineret med optimal rhizobia. Denne tilgang kan forbedre rhizobial ydeevne eller vedholdenhed, føre til ny kulturel praksis, der fremmer organisk afgrødeproduktion og reducerer brugen af ​​kemisk gødning og pesticider, og forhindre planetens jord i at forringes endnu mere.

"Det er et paradigmeskifte, idet de fleste mennesker ikke tænker på den nitrogenfikserende symbiose (knuden) som et fænomen med flere organismer, "sagde Hirsch." Selvom mange af disse knude indbyggere ikke er i stand til nitrogenfiksering, de har potentiale til at forbedre bælgfrugternes overlevelse især under forhold med miljøbelastning. "

Ud over, Hirsch håber, at denne artikel vil tilskynde forskere til at belyse deres skævheder, når de ser på organismernes interaktioner i plantens mikrobiom. "Samspillet mellem organismer er normalt økologiprovinsen, "sagde Hirsch." Med fremkomsten af ​​viden fra det menneskelige genom, molekylære biologer, genetikere, mikrobiologer, og andre forskere inden for medicin og landbrug lærer, at alt hænger sammen. "

Om at diskutere dette koncept for sammenkobling, Hirsch citerede D.H. Janssen, en kendt planteøkolog, der i 1985 skrev, at "Planter bærer deres tarm på ydersiden."

"Han refererede til roden, "sagde Hirsch." Så hvis en rod er plantens tarm, vi tror, ​​at rodknuden ligner et tillæg. Ligesom tillægget, knuden genopfylder bakteriesamfundet, sådan, at i den næste vækstsæson, når rhizobia genoptager rodknolddannelse, knuderne vil blive genbefolket af de samme bakterier. Denne strategi ligner en menneskelig tarm, hvor bakterierne er blevet udslettet efter alvorlig diarré eller et kursus af antibiotika; bakterierne i tillægget genbefolker tarmene. Imidlertid, husk, at vi endnu ikke er sikre på, hvordan disse andre ikke-rhizobia-bakterier kommer ind i rodknuden, og heller ikke hvor længe dette samfund vedvarer i jorden. "