アラビドプシスの根に宿る細菌の微生物群の構造と組み立てのヒントを明らかにする
Davide Bulgarelli1, Matthias Rott, Klaus Schlaeppi
1Department of Plant Microbe Interactions, Max Planck Institute for Plant Breeding Research, 50829 Cologne, Germany.
Nature
|August 4, 2012
まとめ
植物の根は,植物細胞活動と細胞壁構造の両方に影響を受け,特定の土壌細菌をエンドファイトとして選択します. 土壌の種類と植物遺伝子は,これらの根に関連した微生物のコミュニティを形作ります.
科学分野:
- 微生物学 微生物学とは
- 植物生物学 植物生物学
- エコロジー エコロジー エコロジー
背景:
- 植物の根は土壌の微生物と相互作用し,植物の成長に影響を与えるエンドファイトとしてバクテリアをホストします.
- 植物先天免疫の微生物関連分子パターン (MAMPs) の検出を考慮して,内分植物植民は矛盾的に見えます.
- 以前の研究では,標準化された方法が不足しており,根内植物性コミュニティ構造の一般的な原則を妨げていました.
研究 の 目的:
- 土壌と根に生息する細菌群の特徴づけと比較のための方法論を開発し,適用する.
- 根内植物選択における代謝活性植物細胞と惰性細胞壁の特徴の役割を調査する.
- 土壌の種類と宿主の遺伝子型が,根に関連した細菌コミュニティの組成にどのように影響するかを理解する.
主な方法:
- アラビドプシス・タリアナの栽培は,制御された条件下で,多様な天然の土壌で栽培されます.
- 先進的なプロファイリング技術を使用して,土壌と根内植物における細菌集団の特徴づけ.
- 異なる土壌タイプと宿主の遺伝子型における細菌のコミュニティ構造の比較分析.
主要な成果:
- アラビドプシスの根は,プロテオバクテリア,バクテロイドテス,アクティノバクテリアによって好ましく植民地化され,特定のクラス/ファミリーがそれぞれのフィラムを支配していました.
- 土壌タイプは,根に生息する細菌のコミュニティの組成を著しく定義し,宿主の遺伝子タイプはリボタイププロファイルに限られた影響を及ぼしました.
- 植物細胞壁の特徴は,根の微生物群,特にベタプロテオバクテリアの約40%に影響を与え,サプロフィティック起源を示唆しています.
- アクチノバクテリアによる植民地化は,代謝的に活発な宿主細胞からのシグナルに依存していた.
結論:
- 根の植民は,不活性な植物細胞壁構造と活性な植物細胞媒介のシグナルの両方に基づく選択を伴う.
- 根の微生物群の有意な部分は,植物の残骸に関連した一般的サプロフィーティック細菌から成る可能性があります.
- アラビドプシスのアクティノバクテリアのような特定の細菌群は,植民をするために主体植物の活性相互作用に依存しています.
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