Diversi tipi di orzo reclutano comunità distinte di microbi del suolo per crescere attorno alle loro radici rilasciando un mix personalizzato di zuccheri e altri composti, secondo un nuovo studio condotto da Jacob Malone del John Innes Center, Regno Unito, pubblicato sulla rivista ad accesso libero PLOS Biologia .
I microbi benefici del suolo che vivono sopra o intorno alle radici delle piante possono fornire nutrimento, aiutare la pianta a resistere allo stress e proteggerla dai microbi patogeni. In cambio, la pianta secerne una parte degli zuccheri prodotti attraverso la fotosintesi, insieme ad aminoacidi e altri metaboliti, nell'ambiente circostante. La composizione dei microbi del suolo attratti da una pianta può variare notevolmente, a seconda dei tipi di composti forniti dalla pianta.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato più da vicino la relazione tra la genetica di una pianta e i microbi delle sue radici. Hanno analizzato i microbiomi di due tipi di piante d’orzo:un tipo moderno chiamato Tipple e uno tradizionale, chiamato Chevallier. Ciascuno dei due tipi di orzo aveva un gruppo centrale di microbi sovrapposti associati alle loro radici, ma con alcune differenze distinte nelle comunità complessive.
Un gruppo comune di microbi radicali, il genere Pseudomonas, era particolarmente abbondante intorno alle radici di Tipple. I ricercatori hanno scoperto che ciò è dovuto al fatto che le piante di Tipple secernono grandi quantità di zuccheri chiamati esosi (come glucosio o fruttosio), che gli Pseudomonas amano particolarmente mangiare.
Hanno anche osservato differenze nell’attività genetica tra i due tipi di orzo che hanno contribuito a spiegare la variazione nelle loro comunità radicali. Quando i ricercatori hanno provato a scambiare le comunità microbiche tra i due tipi di piante, ciascuna varietà di orzo cresceva meglio se esposta alla sua comunità originale.
Le nuove scoperte suggeriscono che le piante possono mettere a punto la popolazione di microbi che colonizzano la loro zona radicale, il che può avere risultati importanti per la salute delle piante. Sebbene questi risultati provengano da piante coltivate in serra, i ricercatori hanno affermato che determinare la misura in cui queste differenze si verificano nella coltivazione dell'orzo nei campi agricoli sarà una sfida chiave per la ricerca futura.
Gli autori aggiungono:"La nostra ricerca mostra che diverse varietà di orzo reclutano comunità microbiche distinte dal suolo, in base agli zuccheri e ad altri nutrienti che secernono dalle loro radici. Questi microbi aiutano alcune varietà a crescere ma non altre, suggerendo che allevando cereali per reclutare in futuro potrebbero essere possibili microbi benefici e promotori della crescita."
Ulteriori informazioni: Pacheco-Moreno A, et al. Il genotipo delle cultivar di orzo influenza molteplici aspetti del microbiota associato attraverso la secrezione differenziale dell’essudato radicale. PLoS Biologia (2024). DOI:10.1371/journal.pbio.3002232
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