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细根决定代谢组和微生物组的差异

本站发布时间:2024-05-16 18:42:37

细菌和真菌共同生活在植物根系表面,可以促进与植物的共生相互作用。特别细的植物根系可以支持其微生物增殖的各种生态位,但传统上,微生物组研究没有将细根系与根际分开进行研究

研究结果,现已发表在《植物、细胞与细胞》杂志上;环境研究表明,根表区和根际的微生物组在四种不同的树种中是不同的。结果还表明,细菌根平面和根际区室在吸收细根方面存在差异,但在运输细根方面没有差异

破译宿主与微生物的关系需要对宿主的生理学和形态学有一个复杂的理解—在这种情况下,种植根系。细根的分类对于评估各种生态过程非常重要,包括细尺度生物地球化学循环和根与微生物的关系

本研究的结果表明,不同的根区室根据根功能类型和可用资源的不同而不同。此外,这些发现提供了证据,证明微生物组成是根据根功能类型在空间上构建的,并且对于不同的根功能类型,每个根室都有选择性的压力

这些数据强调了在检查根系微生物反馈时仔细检查根系生理学的必要性,因为在单个或均质的根系区室中有比以前识别的更多的信息

植物根中的微生物组簇与植物或宿主起着关键的相互作用。但在微生物组研究中,研究人员很少关注细根;2毫米或更小—以及它们不同的功能作用

一个多机构研究小组使用一片26年前的普通花园森林,从四种形态各异的温带树种(三种落叶树种和一种针叶树种)中收集了细根样本

通过基因测序以及环境分子科学实验室的代谢组学分析,研究人员观察到细根将功能划分开来,在这些划分中,细菌和真菌的功能不同。这可能是由于每个隔间中是否以及如何提供营养资源

此外,研究人员观察到根平面与根球的数据存在差异。根平面中的细菌—根表面和周围的土壤颗粒—以及根系代谢组和潜在的微生物功能。但是根际的细菌;根系附近的生物地球化学土壤—没有改变

这些发现表明,在检查根系与微生物的关系时,根系功能的重要性,强调了赋予不同根系微生物组室的不同宿主选择压力

More information: William L. King et al, Functionally discrete fine roots differ in microbial assembly, microbial functional potential, and produced metabolites, Plant, Cell & Environment (2023). DOI: 10.1111/pce.14705

Provided by Environmental Molecular Sciences Laboratory

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