Бактериальное сообщество внутри корня растения
Исследователи из Института селекции растений и Морской микробиологии Общества Макса Планка обнаружили, что модельное растение Arabidopsis избирательно формирует уникальное бактериальное сообщество в своих корнях из невероятного разнообразия почвенных микроорганизмов.
Ключевые выводы
- Растение специфически выбирает три основные группы (филумы) бактерий для заселения корневой ткани: Actinobacteria, Proteobacteria и Bacteroidetes.
- Состав этого микробного сообщества зависит от типа почвы и генотипа растения.
- Исследование показало, что один вид бактерий может встречаться в десять раз чаще в одном экотипе Arabidopsis по сравнению с другим.
- Более 40% бактерий в корне относятся к группе, которая встречается как на живых корнях, так и на мертвом органическом материале.
Детали исследования
Ученые провели "перепись" бактерий в трех средах:
- Ткань корня с резидентными бактериями.
- Ризосфера (почва, непосредственно прилегающая к корню).
- Невозделанная почва вокруг тестовых растений.
Растения выращивали в двух типах почв:
- Суглинистая, илистая почва из Кёльнской низменности.
- Песчаная почва из речного и озерного ландшафта вокруг Гольма (Бранденбург).
Научные вопросы и гипотезы
Результаты указывают на активный, а не случайный процесс отбора бактерий растением:
- Для преобладающих в живом корне Actinobacteria, по словам руководителя исследования Петера Шульце-Леферта, должен существовать молекулярный "пригласительный билет".
- Ключевой вопрос: как иммунная система растения отличает полезные бактерии от патогенов (друзей от врагов) и толерантно к ним относится, в то время как против патогенных захватчиков она действует быстро и агрессивно.
- Предполагается, что бактерии, общие для живых корней и мертвого материала, привлекаются специфическими компонентами клеточной стенки растения, которые идентичны в обоих случаях.
Подобная избирательная концентрация специфических бактерий в корне наблюдается и при сравнении диких растений Arabidopsis с выращенными в теплице.