植物影响的微生物病原体保持距离

新的研究表明植物分泌的化学物质会影响微生物的组成在植物根系附近,保持植物病原体湾和降低植物易受感染。但这是一个微妙的平衡,过多或过少的化学物质可以产生不利影响的复合有益微生物。

土壤中含有大量的细菌、真菌等微生物线虫。线虫生活自由或与植物根系紧密结合。许多线虫种类植物寄生和每年产量造成重大损失。

“微生物是一种常见的术语对整个社区的微生物在给定的环境中。和微生物可以帮助促进或防止感染线虫或其他害虫,”教授说Mogens Nicolaisen奥尔胡斯大学的农业生态学。

植物用微生物保护

换句话说,植物依靠微生物的组成,这也许是为什么他们能够分泌多种化学物质影响微生物的方式有利于植物本身。

“我们调查了生产过剩或缺乏某些化合物的植物可以影响植物根系微生物的组成。在一般情况下,我们假设植物吸引有益微生物,尽量保持有害的通过使用特定的化学物质,”说Mogens Nicolaisen。

类黄酮是一组物质分泌的植物已经被证明能够影响植物周围的微生物。这就是为什么美国农业生态学的研究人员一直在研究这个特殊群体的物质。

在微生物

植物可以影响相关微生物的类黄酮,但是如果植物分泌或多或少的物质?它是如何影响植物寄生线虫在植物的根?和它有什么影响植物的微生物吗?

这些只是一些研究人员一直在研究的问题。

“我们一直使用突变植物。即植物分泌非常高或非常低大量的类黄酮。我们可以看到有黄酮类化合物如何影响整个微生物组的差异,正如我们可以看到,在一些有不同成分的线虫突变体植物,和寄生虫,特别是线虫在反应的根源。这向我们表明,植物寄生线虫的易受攻击的变化当有植物类黄酮的分泌的变化,”高级研究员Mette Vestergard马德森说从农业生态学的部门。

类黄酮不直接影响线虫

据研究人员介绍,线虫没有显著影响植物时产生大量的类黄酮,但是有效果时,植物产生少量的类黄酮。

“令人惊奇的是那个线虫高黄酮水平没有回应,所以我们决定看整个微生物从不同的变异植物。我们不同的突变体的微生物转移到新工厂和受感染的植物寄生线虫种叫做有隐姓埋名的女人。令我们吃惊的是,我们发现的微生物类黄酮素高产突变,否则没有显著的影响在整个线虫社区,产生一个戏剧性的增加有隐姓埋名的女人在新植物。所以,一些微生物成分需要强烈的感染的m .隐姓埋名的女人”Mette Vestergard马德森说。

“所以,物种在丹麦不是一个大问题,但在我们的试验中使用它,因为它是一个很好的生物模型当你想实验研究机制和关系,很容易保持文化和容易处理实验,“Mette Vestergard马德森说。

换句话说,类黄酮的生产过剩必须个别物种影响微生物参与保护植物的植物寄生线虫。

“所以,类黄酮没有一个非常大的直接影响整个线虫社区,和m .隐姓埋名的女人,在这些实验与我们合作。相反,它是微生物本身的构成有影响,“说Mogens Nicolaisen。这就是为什么另一项研究是专门看哪些微生物是重要的在调节m .女人隐姓埋名的侵扰。

细菌吸引线虫

事实上,仔细看看不同的线虫种类和不同细菌正面或负面的方式显示了它们之间是如何交互的。

“我们可以看到,有一些细菌和真菌类黄酮浓度的影响。当我们需要发现的细菌和真菌物种影响m .隐姓埋名的女人,他们是可能的候选人,”Mette Vestergard马德森解释道。

研究人员认为,植物通过类黄酮的分泌调节微生物。这是一个很好的平衡,太多的类黄酮素,都是这样的例子的一个突变体植物,会损害整个微生物限制某些线虫感染的能力。相反,从植物微生物分泌要么很少或没有黄酮类化合物已被证明是更好的防止感染。

“我们在未来的研究中,可以使用这些结果,我们想调查植物分泌不同数量的类黄酮,正如有不同类型的类黄酮,我们还要进一步调查。最终,我们希望能够创建或发现植物黄酮类化合物的分析正确的排泄,所以他们最容易受到感染线虫,例如,“说Mogens Nicolaisen,继续,“与此同时,我们感兴趣的是确定特定的微生物能够影响感染m .隐姓埋名的女人。”

参考:Sikder MM, Vestergard M, Kyndt T, TopalovićO, Kudjordjie EN, Nicolaisen M基因中断拟南芥次生代谢物的合成导致microbiome-mediated调制线虫入侵。ISME J。2022;16 (9):2230 - 2241。doi:10.1038 / s41396 - 022 - 01276 - x

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