揭示了Arabidopsis根部居住的细菌微生物群的结构和组装线索
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
概括
植物根选择特定的土壤细菌作为内菌,受植物细胞活动和细胞壁结构的影响. 土壤类型和植物遗传学塑造了这些与根相关的微生物群落.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 植物生物学 植物生物学
- 生态生态学 生态生态学
背景情况:
- 植物根与土壤微生物相互作用,将细菌作为植物生长影响的内细胞.
- 鉴于植物天生的免疫检测了微生物相关的分子模式 (MAMPs),内生菌殖民似乎是矛盾的.
- 之前的研究缺乏标准化的方法,阻碍了根内植物社区结构的一般原则.
研究的目的:
- 开发和应用一种方法来描述和比较土壤和根系息的细菌群落.
- 研究代谢活跃的植物细胞和惰性细胞壁特征在选择根内菌中的作用.
- 了解土壤类型和宿主基因型如何影响与根相关的细菌社区组成.
主要方法:
- 在受控条件下在各种自然土壤中种植Arabidopsis thaliana.
- 使用先进的分析技术,对土壤和根内植物中的细菌群体进行表征.
- 对不同土壤类型和宿主基因型的细菌社区结构进行比较分析.
主要成果:
- 阿拉比多普西斯的根主要由蛋白质细菌,细菌群和动态细菌殖民,特定的类/家族主导每个类.
- 土壤类型显著定义了根部居住的细菌群体组成,而宿主基因型对 рибо型形状的影响有限.
- 植物细胞壁的特征影响了大约40%的根微生物群,特别是贝塔蛋白细菌,这表明它是沙的起源.
- 动因细菌的殖民依赖于来自代谢活跃宿主细胞的线索.
结论:
- 根植殖涉及基于惰性植物细胞壁结构和活性植物细胞介导的线索的选择.
- 根微生物群的很大一部分可能由与植物碎片相关的一般性沙菌组成.
- 特定的细菌群体,如Arabidopsis中的Actinobacteria,依赖于活跃的宿主植物相互作用来进行殖民.
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