Bakterier och svampar lever tillsammans på ytan av växtrötter, vilket kan främja symbiotisk interaktion med växten. Växtrötter som är särskilt fina kan stödja olika nischer för deras mikrobiella spridning, men traditionellt har mikrobiomstudier inte undersökt fina rotsystem separat från rhizosfären.
Resultat, nu publicerade i Plant, Cell &Environment , visar att mikrobiomen i rotytzonen och rhizosfären är utmärkande i fyra olika trädarter. Resultaten visade också skillnader mellan de bakteriella rhizoplanet och rhizosfärerna för absorberande fina rötter, men inte transportiva fina rötter.
Att dechiffrera värd-mikrobiella relationer kräver en intrikat förståelse av värdens fysiologi och morfologi – i det här fallet växtrötter. Klassificering av fina rötter är viktig för att bedöma olika ekologiska processer, inklusive finskalig biogeokemisk kretslopp och rot-mikrobiella samband.
Resultaten av denna studie visar att olika rotavdelningar är differentiellt strukturerade efter rotfunktionstyp och tillgängliga resurser. Dessutom ger fynden bevis för att mikrobiell sammansättning är rumsligt strukturerad enligt rotfunktionstyp, och att det finns selektiva tryck för varje rotfack för olika rotfunktionella typer.
Dessa data understryker behovet av att undersöka rotfysiologi när man undersöker rot-mikrobiell feedback eftersom det finns mer information än tidigare känt inom individuella eller homogeniserade rotfack.
Mikrobiomkluster i växtrötter spelar kritiska, interaktiva roller med växten eller värden. Men i mikrobiomstudier fokuserar forskare sällan på fina rötter – 2 millimeter eller mindre – och deras olika funktionella roller.
Med hjälp av en 26-årig gemensam trädgårdsskog samlade ett multiinstitutionellt team av forskare fina rotprover från fyra tempererade trädarter (tre lövträd och en barrträd) som varierade i sin morfologi.
Genom gensekvensering, såväl som metabolomisk analys vid Environmental Molecular Sciences Laboratory, observerade forskare att fina rötter delar upp funktioner, och inom dessa fack fungerar bakterier och svampar olika. Detta beror troligen på om och hur näringsresurser finns tillgängliga i varje fack.
Dessutom observerade forskare skillnader i data från rhizoplan kontra rhizosfärer. Bakterier i rhizoplanen – rotytan och omedelbart omgivande jordpartiklar – liksom rotmetabolomen och potentiella mikrobiella funktioner skilde sig åt mellan absorberande och transportiva fina rötter. Men bakterier i rhizosfären – den biogeokemiska jorden i rötternas närhet – förändrades inte.
Dessa fynd visar vikten av rotfunktion när man undersöker rot-mikrobiella relationer, och betonar olika värdselektiva tryck som utövas på olika rotmikrobiomavdelningar.
Mer information: William L. King et al, Funktionellt diskreta fina rötter skiljer sig åt i mikrobiell sammansättning, mikrobiell funktionell potential och producerade metaboliter, Plant, Cell &Environment (2023). DOI:10.1111/st.14705
Tillhandahålls av Environmental Molecular Sciences Laboratory
