遺伝的および機能的特性は、トマトの野生の親relativeにおけるアーバスキュラー菌根菌によるコロニー形成の成功を制限します

家畜化がトマト（Solanum lycopersicum）のアーバスキュラー菌根菌（AMF）に対する感受性と反応性に影響を与えたかどうかを理解するために、2つのトマト栽培品種（「M82」と「MoneyMaker」）とS. Neorickiiを含む野生の親relativeのパネルを調査しました。S. HabrochaitesとS. Pennelliiは、Lycopersiconクレード全体を網羅しています。ほとんどの遺伝子型は、AMF funneliformis mosseaeを接種すると、良好なAMコロニー形成レベルを明らかにしました。対照的に、分析されたS. pennelliiの吹き込みの両方が非常に低いコロニー形成を示しましたが、通常の筋骨の形態と根とシュートのバイオマスの点で否定的な反応を示しました。この行動は、真菌のアイデンティティと環境条件に依存しませんでした。S. Pennelliiで、AMコロニー形成のためにQTLS内で同定された遺伝子の欠如、菌腐食に関する限られた転写再プログラム、およびトマトと比較したストリゴラクトンとAM関連遺伝子の差別的調節が明らかになったことが明らかになりました。ドナー植物の実験により、AMFはS. pennelliiのコストを表すことができることが示されました：F。mosseaeは、菌根ネットワークの一部である場合にのみ根を広範囲に定着させることができますが、より高い菌根が植物の成長のより高い阻害につながりました。これらの結果は、S。pennelliiの遺伝学と機能的特性が、AMFコロニー形成の限られた範囲の原因であることを示唆しています。

To understand whether domestication had an impact on susceptibility and responsiveness to arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in tomato (Solanum lycopersicum), we investigated two tomato cultivars ("M82" and "Moneymaker") and a panel of wild relatives including S. neorickii, S. habrochaites and S. pennellii encompassing the whole Lycopersicon clade. Most genotypes revealed good AM colonisation levels when inoculated with the AMF Funneliformis mosseae. By contrast, both S. pennellii accessions analysed showed a very low colonisation, but with normal arbuscule morphology, and a negative response in terms of root and shoot biomass. This behaviour was independent of fungal identity and environmental conditions. Genomic and transcriptomic analyses revealed in S. pennellii the lack of genes identified within QTLs for AM colonisation, a limited transcriptional reprogramming upon mycorrhization and a differential regulation of strigolactones and AM-related genes compared to tomato. Donor plants experiments indicated that the AMF could represent a cost for S. pennellii: F. mosseae could extensively colonise the root only when it was part of a mycorrhizal network, but a higher mycorrhization led to a higher inhibition of plant growth. These results suggest that genetics and functional traits of S. pennellii are responsible for the limited extent of AMF colonisation.