Under många år, man trodde att de enda kvävefixerande organismerna i baljväxtknölar var rhizobia. Dock, det finns en påfallande mångfaldig population av icke-rhizobia-bakterier som ofta detekteras i knölar erhållna från jord, avslöjar ett komplext fytomikrobiom, vars interaktioner sannolikt påverkar värdväxtens beteende och kondition.

Hittills, relativt få studier på funktionen hos dessa andra knölassocierade bakterier i knölar har gjorts. Men är de på något sätt ansvariga för några fördelar med den kvävefixerande symbiosen för Rhizobium-baljväxter, eller är de parasiter/saprofyter, föroreningar, eller kommensaler? Det är denna och liknande frågor som ledde Drs. Pilar Martínez-Hidalgo och Ann M. Hirsch vid University of California, Los Angeles (UCLA) för att genomföra en forskningsöversikt.

Slutresultatet är en omfattande översiktsartikel med titeln "The Nodule Microbiome:N2-Fixing Rhizobia Do Not Live Alone."

Denna forskningsöversikt med helt öppen tillgång publicerad i Fytobiomer , en ny tidskrift från The American Phytopathological Society, lyfter fram olika studier från hela världen om dessa mindre kända bakterier som lever i kvävefixerande knölar. Den innehåller också en omfattande diskussion om deras möjliga roll i bakteriesamhället och de sannolika fördelarna för värdväxten eller för de rhizobiella invånarna i knölen.

Kortfattat, denna recension är en one-stop-shop för forskning och diskussion om icke-rhizobia-bakterier och dess interaktioner på rotknölen, lyfter ofta fram litteratur från olika länder som ofta inte setts eller citerats i USA.

Hirsch förväntar sig att kunskapen från denna översyn en dag kan leda till strategier för odling av grödor som involverar utplacering av dessa icke-rhizobia-bakterier, inte bara som elitbioinokulanter i sig utan också, ännu viktigare, kombinerat med optimal rhizobia. Detta tillvägagångssätt kan förbättra rhizobial prestanda eller uthållighet, leda till nya kulturella metoder som främjar ekologisk växtodling och minskar användningen av kemiska gödningsmedel och bekämpningsmedel, och förhindra att planetens jord försämras ännu mer.

"Det är ett paradigmskifte genom att de flesta människor inte tänker på den kvävefixerande symbiosen (knölen) som ett multiorganismfenomen, ", sade Hirsch. "Även om många av dessa knölinvånare inte är kapabla till kvävefixering, de har potential att förbättra baljväxternas överlevnad, särskilt under miljöbelastningar. "

Dessutom, Hirsch hoppas att den här artikeln kommer att uppmuntra forskare att motverka sina fördomar när de tittar på interaktioner mellan organismer i växtens mikrobiom. "Interaktionerna mellan organismer är vanligtvis ekologernas provins, ", sa Hirsch. "Med tillkomsten av kunskapen från det mänskliga genomet, molekylärbiologer, genetiker, mikrobiologer, och andra forskare inom medicin och jordbruk lär sig att allt är sammankopplat."

När vi diskuterar detta koncept av sammankoppling, Hirsch citerade D.H. Janssen, en känd växtekolog som 1985 skrev att "Växter sliter på utsidan."

"Han syftade på roten, sa Hirsch. Så om en rot är växtens tarm, vi tror att rotknölen liknar en appendix. Liksom bilagan, knölen fyller på bakteriesamhället, så att under nästa växtsäsong när rhizobia återinitierar rotknölbildning, knölarna kommer att återbefolkas av samma bakterier. Denna strategi liknar en mänsklig tarm där bakterierna har utplånats efter svår diarré eller en antibiotikakur; bakterierna i blindtarmen återpopulerar tarmen. Dock, kom ihåg att vi ännu inte är säkra på hur dessa andra icke-rhizobia-bakterier kommer in i rotknölen eller hur länge detta samhälle kvarstår i jorden."