Os pesquisadores preparam as raízes das árvores para medições analíticas, verificando a morfologia das raízes e separando as raízes finas da rizosfera. Crédito:Andrea Starr | Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico Bactérias e fungos vivem juntos na superfície das raízes das plantas, o que pode promover interações simbióticas com a planta. As raízes das plantas que são especialmente finas podem suportar vários nichos para as suas proliferações microbianas, mas tradicionalmente, os estudos do microbioma não examinaram os sistemas radiculares finos separadamente da rizosfera.
Resultados, agora publicados em Plant, Cell &Environment , mostram que os microbiomas na zona da superfície radicular e na rizosfera são distintos em quatro espécies de árvores diferentes. Os resultados também exibiram diferenças entre os compartimentos do rizoplano bacteriano e da rizosfera para raízes finas absorventes, mas não para raízes finas transportadoras.
Decifrar as relações hospedeiro-microbiano requer uma compreensão complexa da fisiologia e morfologia do hospedeiro – neste caso, as raízes das plantas. A classificação de raízes finas é importante para avaliar vários processos ecológicos, incluindo ciclagem biogeoquímica em escala fina e relações raiz-microbianas.
Os resultados deste estudo mostram que vários compartimentos raiz são estruturados diferencialmente por tipo funcional de raiz e recursos disponíveis. Além disso, os resultados fornecem evidências de que a composição microbiana é estruturada espacialmente de acordo com o tipo funcional da raiz, e que existem pressões seletivas para cada compartimento radicular para diferentes tipos funcionais de raiz.
Esses dados enfatizam a necessidade de examinar minuciosamente a fisiologia radicular ao examinar o feedback microbiano radicular, porque há mais informações do que anteriormente reconhecido dentro de compartimentos radiculares individuais ou homogeneizados.
Os aglomerados de microbiomas nas raízes das plantas desempenham papéis críticos e interativos com a planta ou hospedeiro. Mas nos estudos do microbioma, os investigadores raramente se concentram nas raízes finas – 2 milímetros ou menos – e nas suas diferentes funções funcionais.
Usando uma floresta de jardim comum de 26 anos, uma equipe multi-institucional de pesquisadores coletou amostras finas de raízes de quatro espécies de árvores temperadas (três decíduas e uma conífera) que variavam em sua morfologia.
Por meio do sequenciamento genético, bem como da análise metabolômica no Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais, os pesquisadores observaram que raízes finas compartimentam funções e, dentro desses compartimentos, bactérias e fungos funcionam de maneira diferente. Isto provavelmente se deve ao fato de se e como os recursos nutricionais estão disponíveis em cada compartimento.
Além disso, os pesquisadores observaram diferenças nos dados dos rizoplanos versus rizosferas. As bactérias nos rizoplanos - a superfície da raiz e as partículas do solo imediatamente circundantes - bem como o metaboloma da raiz e as funções microbianas potenciais, diferiram entre raízes finas absorventes e transportadoras. Mas as bactérias na rizosfera – o solo biogeoquímico nas proximidades das raízes – não mudaram.
Essas descobertas mostram a importância da função radicular ao examinar as relações raiz-microbianas, enfatizando diferentes pressões seletivas do hospedeiro transmitidas a diferentes compartimentos do microbioma radicular.
