I risultati in Comunicazioni sulla natura scoprono che i batteri simbiotici che fissano l'azoto possono garantire il dominio tra i microbi del suolo grazie alla loro comunicazione basata sulla segnalazione con la pianta leguminosa ospite. I ricercatori hanno scoperto che quando le leguminose hanno bisogno di azoto, inviano dalle radici e nel terreno molecole specifiche che vengono a loro volta riconosciute dai batteri simbiotici per produrre un'altra molecola, il fattore Nod, che viene riconosciuta reciprocamente dalla leguminosa.

Una volta stabilito questo riconoscimento reciproco, la pianta modificherà il pannello di molecole secrete dalle radici e in questo modo influenzerà il terreno in cui i batteri possono crescere in prossimità delle loro radici.

Le piante come i legumi hanno una relazione speciale con alcuni batteri del terreno. Questi batteri aiutano le piante a crescere in un terreno che non ha molto azoto convertendo l'azoto presente nell'aria in una forma utilizzabile. A seconda dell'azoto disponibile nel terreno, le piante leguminose possono trovarsi in stati diversi:carenti di azoto, in collaborazione con i batteri o utilizzando azoto da fonti inorganiche come il nitrato.

In precedenza è stato dimostrato che la simbiosi con i batteri che fissano l'azoto influenza il resto dei microrganismi che vivono intorno alle radici delle piante. Tuttavia, non è sempre chiaro in che modo questa partnership influisca sugli altri microbi e se dipenda dalla quantità di azoto presente nella pianta.

Nel nuovo studio, il team ha scoperto che le comunità di batteri intorno alle radici e nel terreno circostante differiscono a seconda dello stato di azoto della pianta e hanno un potere predittivo. Inoltre, si è scoperto che lo scambio di segnali tra il legume e il suo simbionte gioca un ruolo fondamentale nel modulare il profilo delle molecole secrete dalle radici, influenzando l'assemblaggio di un microbioma radicale simbiotico.

I risultati forniscono preziose informazioni sulla complessa interazione tra nutrizione azotata, segnalazione del fattore Nod e assemblaggio del microbioma radicale. I risultati sottolineano l'importanza della simbiosi e della nutrizione azotata nel modellare le interazioni pianta-batteri, offrendo potenziali applicazioni in agricoltura e nella crescita sostenibile delle piante.

Questo è un chiaro esempio di ricerca interdisciplinare, in cui diversi tipi di competenze in chimica della Prof. Associata Dott.ssa Marianne Glasius dell'Università di Aarhus per analizzare gli essudati radicali, in matematica del Prof. Dr. Rasmus Waagepetersen per sviluppare modelli predittivi e in genetica vegetale e microbioma della Prof.ssa Simona Radutoiu hanno consentito complessi studi causali sulle comunità batteriche associate alle radici.

Integrando questi diversi campi, i ricercatori sono stati in grado di rispondere a domande chiave su come la nutrizione azotata e la simbiosi influenzano le interazioni pianta-batteri, fornendo preziose informazioni sull'agricoltura sostenibile.