研究背景和目的:根分泌物是植物來源的,輸出的代謝產(chǎn)物,可能通過充當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)和信號來塑造根相關(guān)微生物組。然而,根分泌物的動態(tài)尚不清楚,因此,如果分泌物的變化反映在微生物組結(jié)構(gòu)的變化中,也是如此。研究內(nèi)容:研究評估了不同植物物種的分泌物之間的共性和差異,晝夜分泌物動態(tài),以及伴隨的滲出液取樣的方法學(xué)方面。研究結(jié)果:1)許多代謝物的含量會隨著時間推移而達(dá)到飽和,因此根系分泌物的收集時間應(yīng)為數(shù)小時而非數(shù)天。(生態(tài)型或突變體比較等對時間不敏感的實(shí)驗(yàn),較長的收集時間可使化合物數(shù)量和強(qiáng)度最大化。然而,較長的收集時間可能會掩蓋早期時間點(diǎn)存在的差異,并且在較高的代謝物濃度下,諸如代謝物再吸收等因素可能更為重要,從而使情況變得更加復(fù)雜 。) 2)植物在無菌、有菌或補(bǔ)充了糖類的環(huán)境中生長,會顯著改變其分泌物的組成特征。(有菌條件下代謝物水平的增加可能是由于植物代謝的改變(可能是對微生物存在的響應(yīng)),或者是由于微生物代謝的額外存在。有趣的是,與無菌環(huán)境相比,在有菌條件下只有少數(shù)化合物的豐度降低。由于微生物是異養(yǎng)生物,必須利用植物來源的化合物進(jìn)行生長,因此有兩種可能的解釋:要么被微生物消耗的化合物不在本數(shù)據(jù)集內(nèi),要么感興趣的化合物的分泌速率與微生物的消耗同時增加,從而導(dǎo)致未檢測到消耗。) 3)對擬南芥、短柄草和蒺藜苜蓿的地上部分、根系以及根系分泌物的代謝物組成特征進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),這些物種之間存在明顯差異,但在組織和分泌物中也存在一個核心代謝組。根系分泌物的組成特征還呈現(xiàn)出晝夜變化的特征。
結(jié)論:這些發(fā)現(xiàn)為未來的分泌物研究增加了方法和概念基礎(chǔ),以提高對植物-微生物相互作用的理解。
本研究來自nature communications 上的《The core metabolome and root exudation dynamics of three phylogenetically distinct plant species》