Корневые микробиомы и метаболомы зависят от типа тонких корней

Бактерии и грибы совместно обитают на поверхности корней растений, что может способствовать симбиотическим взаимодействиям. Особенно тонкие корни (диаметром ≤2 мм) могут поддерживать различные ниши для размножения микробов, однако в традиционных исследованиях микробиома их редко изучают отдельно от ризосферы.

Результаты, опубликованные в Plant, Cell & Environment, показывают, что микробиомы в зоне поверхности корня (ризоплане) и ризосфере различаются у четырёх видов деревьев (трёх лиственных и одного хвойного). Также были обнаружены различия между бактериальными сообществами ризоплана и ризосферы для абсорбирующих тонких корней, но не для транспортных.

Расшифровка взаимоотношений хозяина и микробов требует детального понимания физиологии и морфологии корней. Классификация тонких корней по функциональному типу важна для оценки экологических процессов, включая биогеохимические циклы и корне-микробные связи.

Данные исследования, проведённого в 26-летнем лесном питомнике с использованием секвенирования генов и метаболомного анализа, показывают:

• Различные корневые компартменты по-разному структурированы в зависимости от функционального типа корня и доступных ресурсов.
• Микробный состав пространственно структурирован согласно функциональному типу корня.
• Для разных функциональных типов корней существуют селективные давления в каждом корневом компартменте.

Бактерии в ризоплане (поверхность корня и прилегающие частицы почвы), а также корневой метаболом и потенциальные функции микробов различались между абсорбирующими и транспортными корнями. Однако бактерии в ризосфере (биогеохимическая почва вблизи корней) не менялись.

Эти результаты подчёркивают важность учёта функции корня при изучении корне-микробных взаимодействий и необходимость тщательного анализа физиологии корней, поскольку внутри отдельных или усреднённых корневых компартментов содержится больше информации, чем считалось ранее.