シロイヌナズナの根圏効果とより長い生活史を持つ植物種の共起種との定量的比較

遺伝学的研究のモデルとして、シロイヌナズナ（シロイヌナズナ）は、根ミクロビオームを形成する植物のゲノム関連のメカニズムを解明する大きな可能性を提供します。しかし、この種の逃亡的な生活史は、広範な根圏効果を導く能力に投資することを犠牲にして進化した可能性があります。シロイヌナズナの根圏効果が逃亡性の低い生活史を持つ他の植物種とは異なるかどうかを判断するために、シロイヌナズナの根微生物叢を、同じ生息地からの他の8つの継承植物種と比較しました。この研究には、畑と実験室実験の両方から、土壌、根圏、および内型微生物叢の分子分析が含まれていました。分子分析により、根圏効果（濃縮された枯渇細菌分類群の数によって定量化された）は、他の8種の平均よりも35％低いことが明らかになりました。それにもかかわらず、土壌と根圏の間には異なる豊富な微生物分類群があり、それらは他の植物の根圏効果を大部分表しています。真菌分類群の場合、シロイヌナズナの根圏の差別的に豊富な分類群の数は、他の種の平均の10％です。一般的により選択的である植物内根圏では、シロイヌナズナの根圏効果は、細菌と真菌の分類群の両方で他の種に匹敵します。まとめると、我々のデータは、シロイヌナズナの根圏効果が根圏では小さく、逃亡性の低い生活史を持つ植物種と比較した場合、内根圏では等しいことを意味します。

As a model for genetic studies, Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) offers great potential to unravel plant genome-related mechanisms that shape the root microbiome. However, the fugitive life history of this species might have evolved at the expense of investing in capacity to steer an extensive rhizosphere effect. To determine whether the rhizosphere effect of Arabidopsis is different from other plant species that have a less fugitive life history, we compared the root microbiome of Arabidopsis to eight other, later succession plant species from the same habitat. The study included molecular analysis of soil, rhizosphere, and endorhizosphere microbiome both from the field and from a laboratory experiment. Molecular analysis revealed that the rhizosphere effect (as quantified by the number of enriched and depleted bacterial taxa) was ~35% lower than the average of the other eight species. Nevertheless, there are numerous microbial taxa differentially abundant between soil and rhizosphere, and they represent for a large part the rhizosphere effects of the other plants. In the case of fungal taxa, the number of differentially abundant taxa in the Arabidopsis rhizosphere is 10% of the other species' average. In the plant endorhizosphere, which is generally more selective, the rhizosphere effect of Arabidopsis is comparable to other species, both for bacterial and fungal taxa. Taken together, our data imply that the rhizosphere effect of the Arabidopsis is smaller in the rhizosphere, but equal in the endorhizosphere when compared to plant species with a less fugitive life history.