Minden fafaj egyedi bakteriális azonosítóval rendelkezik
Minden fafajnak megvan a saját bakteriális azonosítója. Az Oregoni Egyetem kutatói és más intézmények munkatársai vonták le ezt a következtetést, akik 57 panamai szigeten élő fafaj baktériumainak genetikus ujjlenyomatát vizsgálták.
„Ez a tanulmány első alkalommal mutatja be, hogy a különböző növénycsaládokhoz tartozó, valamint eltérő ökológiai stratégiával rendelkező gazdanövények levelein a mikrobiális közösségek nagyon eltérnek” - mondta a fő szerző, Steven W. Kembel, az Oregoni Egyetem Ökológia és Evolúció Intézményének korábbi posztdoktori kutatója, aki ma a Montréali Québec Egyetemen a biológiai tudományok professzora.
A vizsgálathoz a kutatók a panamai Barro Colorado szigeten lévő, síkvidéki trópusi erdőben élő több mint 450 fafaj közül 57-ről gyűjtöttek baktérium mintákat. DNS-szekvenálási technológiát használva (DNS-molekula bázissorrendjének meghatározása) a kutatók a mintákból kivonva szekvenálták a baktériumok 16S riboszomális RNS génjét. A vizsgálat elvégzéséhez az Oregoni Egyetem Genomikai Központja adott otthont. A gén, amelyet a biológusok „vonalkód génnek” hívnak, lehetővé teszi a kutatók számára a bakteriális közösségek által képződött és a levelek felszínéről begyűjtött milliónyi DNS-fragmentumból a baktériumok azonosítását és változatosságuk mérését, mondta Jessica Green, az Oregoni Egyetem és a Santa Fe Intézmény professzora. „Néhány baktérium bőségesen azonosítható és jelen volt minden levélen az erdőben, míg mások ritkán fordultak elő és csak egyetlen gazdanövény levelein lehetett őket megtalálni.” - mondta Kembel.
„Minden fafaj egyedi baktérium közösséggel rendelkezik a levelein.” A mikrobiológia világában a növények levelét egy élőhelynek tartják, ami filloszféra néven ismert. Kembel szerint a levelek baktériumok millióinak adnak otthont. „Ezeknek a baktériumoknak fontos hatásuk (pozitív és negatív egyaránt) lehet a gazdanövényeik egészségére és működésére nézve,” mondja. „Például, amíg néhány baktérium betegséget okoz a leveleken, mások megvédhetik a növényt a kórokozók ellen, vagy olyan hormonokat termelnek, amelyek növelik a növény növekedési erélyét.”
Az állatok mikrobiomja esetén a kutatók feljegyezték, miszerint fajok nagyszámú összehasonlítási tanulmányai is kimutatták, hogy a gazdaszervezet étrendje (például növényevő vagy húsevő) nagy hatással van a bélrendszerükben lévő mikrobiális közösségek struktúrájára. Kembel és Green szerint az új vizsgálat a gazdaszervezet tulajdonságainak összevethető megértését biztosítja és a növényi mikrobiom mikrobiális változatosságának a magyarázatát adja. „Úgy találtuk, hogy néhány bakteriális taxonba tartozó faj bőséges jelenléte kölcsönös viszonyban van a növekedéssel, a mortalitással és a gazdanövény működésével,” mondta Kembel. Ilyenek a nitrogén megkötő és a metánt fogyasztó, valamint a talajhoz és a vízhez köthető baktériumok.
Létezik egy úgynevezett „központi mikrobiom taxon”, amely a bakteriális közösségeket uralja. Ilyenek például az Actinobacteria, Alpha-, Beta- és Gamma-Proteobacteria, valamint Sphingobacteria rendszertani egységek. A kutatók úgy találták, hogy a baktériumok néhány típusának a jelenléte a leveleken a növekedési szakaszban típusonként eltérően sokkal bőségesebb volt a gyors, illetve a lassú növekedésű fafajokon, továbbá az eltérő nitrogén, illetve foszfor koncentrációt tartalmazó leveleken is.
„A mikrobiom gazdanövényre ható növekedési és működési jelentősége miatt, a különböző fák levelein élő baktériumokat befolyásoló tényezők megértésének fontos kihatása lehet arra a képességünkre, mellyel a biológiai sokféleséget és az ökoszisztéma működését modellezzük, illetve megőrizzük.”, mondta Kembel.
„Végső soron reméljük, hogy az olyan tényezők megértése, amelyek megmagyarázzák a baktériumok egyedszámai közötti növényekre vonatkoztatott különbségeket, segíteni fognak nekünk az erdők biológiai sokféleségének és az erdei ökoszisztémák egészségének és működésének a jobb irányításában.”
Forrás:
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140916102224.htm
Fordította:
Kocsi István, mezőgazdasági szakfordító
www.kocsiistvan.webs.com
kocsiistvan@freemail.hu
(
Erdő-Mező Online - www.erdo-mezo.hu)
