Einige Organismen, die das Pflanzenwachstum prägen, leben tatsächlich in der Pflanze. Jeremiah Henning und Kollegen haben untersucht, ob sie vorhersagen können, wie endophytische Bakterien die Pflanzen beeinflussen, in denen sie leben. Dazu führten sie zwei Experimente durch. „In der ersten Studie haben wir einen einzigen Genotyp inokuliert Kanadische Schwarz-Pappel mit individuellen endophytischen Wurzelbakterien und gemessenem Pflanzenphänotyp“, Henning und Kollegen schrieben im American Journal of Botany. „Als nächstes wurden Daten aus dieser einzelnen Inokulation verwendet, um phänotypische Merkmale nach gemischten Inokulationen von drei Stammgemeinschaften vorherzusagen, die wir im zweiten Experiment getestet haben.“
Henning und Kollegen verweisen auf eine frühere Arbeit von Grime über die Hypothese des Massenverhältnisses. Dies argumentiert, dass die Wirkung einer Art auf ein Ökosystem proportional zu ihrer Häufigkeit ist. Obwohl es sich um eine beliebte Hypothese handelt, merkt Grime an: „Es ist wichtig zu spezifizieren, dass die Massenverhältnis-Hypothese in ihrer Anwendung auf die Rolle von Autotrophen in Ökosystemprozessen beschränkt ist. Wenn die Aufmerksamkeit auf andere trophische Elemente wie Parasiten, Pflanzenfresser, Raubtiere und Symbionten gerichtet wird, ergibt sich die Möglichkeit für Auswirkungen auf das Ökosystem, die weniger vorhersehbar mit der Häufigkeit zusammenhängen.“
Das bedeutet, dass es möglich ist, dass die Hypothese des Massenverhältnisses nicht auf Bakterien zutrifft, die in einer Pflanze leben.
Und genau das haben Henning und seine Kollegen auch herausgefunden. Trotz burkholderia Da BT03 bis zu 99 % der Bakterienpopulation ausmacht, stellte das Team fest, dass es nur geringe Auswirkungen auf den Phänotyp von hatte Kanadische Schwarz-Pappel. Doch Pflanzen mit einer Mischung eng verwandter Pseudomonas-Stämme ordneten den Blättern, Stängeln und Wurzeln auf unterschiedliche Weise Masse zu. Entscheidend war, dass die Effekte nicht additiv waren, was sie unvorhersehbar machte. „Wir waren nicht in der Lage, die pflanzliche Biomasseverteilung oder den Chlorophyllgehalt auf der Grundlage der relativen Häufigkeit gewichteten mikrobiellen Zusammensetzung oder der Annahme vorherzusagen, dass jede Mikrobe unabhängig von der relativen Häufigkeit die gleiche Wirkung auf den Pflanzenphänotyp hat“, sagten die Autoren.
Die Interaktivität zwischen Mikrobenspezies ist der Schlüsselpunkt der Arbeit. In der Diskussion zeigen die Autoren eine Reihe von Möglichkeiten, die einfach sind -omik Ansätzen fehlen Schlüsselelemente der Funktionsweise der Bakteriengemeinschaft.
„Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, die Dynamik von Gemeinschaften und Interaktionen zwischen Arten in Pflanzen-Mikroben-Studien einzubeziehen. Dennoch wurde die jüngste Flut von Arbeiten, die die Fähigkeit von Pflanzenendophyten zur Kontrolle der Pflanzengenexpression, der Immunantwort und der Gesamtfunktion gezeigt haben, in Einzelmikrobensystemen durchgeführt und ignorierte die Rolle der Arteninteraktionen in verschiedenen Gemeinschaften. “, sagten Henning und Kollegen in der Zeitung. „Unsere Studie zeigt eine mögliche Richtung auf, um die Verbindung zwischen phylogenetischer Verwandtschaft und Funktion in mikrobiellen Gemeinschaften zu untersuchen.“
„Die Anwendung merkmalsbasierter Ansätze zum Verständnis der Ökologie und Evolution von Mikrobiomgemeinschaften bietet eine aufregende Gelegenheit, von der Beschreibung der Variation von Diversitätsmustern innerhalb und zwischen Individuen zum endgültigen Verständnis der Folgen der Mikrobiomdiversität und zur Vorhersage von Veränderungen in der Funktionsweise von Mikrobiomgemeinschaften überzugehen .“
