共通の菌根ネットワークは,隣接する植物の病原体に対する防御反応を強化します

科学分野:

• 植物病理学 植物病理学
• 微生物生態学 微生物生態学とは
• 菌類学 菌類学とは

背景:

• 状菌根 (AM) 菌は,植物を結びつける共通の菌根ネットワーク (CMN) を形成します.
• 土壌におけるAM菌の役割は知られているが,病原体の攻撃を受けたCMNs経由でフィロスフィアの微生物群に与える影響は不明である.

研究 の 目的:

• 病原菌に感染したドナー植物と結びついた受容植物におけるCMNが防衛化合物とフィロスフィアの微生物体にどのように影響するか調査する.
• 病原菌感染に対する反応として,CMN媒介の植物間通信を理解する.

主な方法:

• 防御酵素,植物ホルモン,フィロスフィアの微生物群の多様性,構造,ネットワークの複雑さを調べました.
• Stemphylium sarciniformeに感染したドナー植物として白クローバー (Trifolium repens) と受容植物として多年生ライグラス (Lolium perenne) を使用しました.

主要な成果:

• CMN経由で感染したドナークローバーとリンクされた受容性ライグラスは,より高いカタラーゼ活性と,フィルロスフィアの微生物の豊かさ (ACE,属,種) を示した.
• 病原菌の感染により,受容体のライグラスフィロスフィアのコミュニティ構造が変化し,真菌ネットワークの複雑性が増加しました.
• カタラーゼとポリフェノル酸化酵素の活動は,フィロスフィアの真菌の多様性と,病気に対する耐性に関連した微生物と正の相関関係を示した.

結論:

• CMNは受容植物フィロスフィアの微生物の変化を媒介し,病原菌に感染したドナーと結合すると,防御酵素の活性を強化します.
• 植物界の微生物群におけるこれらのCMN誘発のシフトは,病原体に対する植物防御に寄与する可能性があります.
• CMNは,病原菌の侵入下でコミュニティレベルでの植物防御反応に役割を果たします.