Diskussion:Pflanzenwurzel
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Aufnahme von lebendigen Mikroorganismen
Siehe auch Diskussion:John_Kempf.
--davX Literatur 19:56, 26. Jun 2022 (CEST)
Rhizosphäre I
- Über den NHK (https://de.wikipedia.org/wiki/NHK)-Dokumentarfilm "Carbon Farming: A Climate Solution Under Our Feet (https://www.youtube.com/watch?v=rvHJKqU-mZo)" bin ich auf die Arbeit von Takuro Shinano gestossen, der sich mit der Visualisierung der Rhizosphäre (visual imaging of the rhizosphere) befasste:
- Unno, Y. Shinano, T. (2013): Metagenomic Analysis on the Rhizosphere Soil Microbiome. W5-09. 4 S. (PDF (https://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/marco/marco2009/english/program/W5-09_Shinano_Unno.pdf))
- Unno, Y. Shinano, T. (2013): Metagenomic Analysis of the Rhizosphere Soil Microbiome with Respect to Phytic Acid Utilization. Microbes and Environments 28(1): 120-127. doi:10.1264/jsme2.ME12181
- Rhizosphäre: "Here we compare the temporal changes to the intact rhizosphere pore structure during the emergence of a developing root system in different soils. (...) Results indicate the structural zone of influence of a root can be more localised than previously reported (µm scale rather than mm scale). With time, growing roots significantly alter the soil physical environment in their immediate vicinity through reducing root-soil contact and crucially increasing porosity at the root-soil interface and not the converse as has often been postulated. This ‘rhizosphere pore structure’ and its impact on associated dynamics are discussed." https://www.nature.com/articles/s41598-017-14904-w
--davX Literatur 17:04, 7. Jul 2022 (CEST)
Rhizosphäre II: Metagenomic Analysis
| Zitat Abstract 1: | Zitat Abstract 2: |
"Plant uptake water and nutrients from the surrounding environment of root. The area is called rhizosphere and we are especially interested in the role of those microorganisms who are playing an important role for the enhancing of plant growth. However, the functional diversity of the rhizosphere soil microorganisms is still unclear, because more than 99% of microbial species in soil are refractory to cultivation in laboratory growth conditions. Recently, the result of comparative analysis on environmental metagenomes was reported, and suggested that this approach can be an extremely valuable tool for the characterization of complex microbial communities. As the rhizosphere microbial community is intricately-intertwined with plant root and these community structure may be easily affected by plant root status, we have tried to improve the tools to analyze the rhizosphere soil sample by using comparative metagenomics approach, such as rhizosphere soil acquirement, soil DNA extraction, purification and amplification and plant DNA removal. By using these tools, we applied this approach to analyze the shift of rhizosphere microbial community structure with the plant root’s status and distinguish the difference in the genes who may play important roles in the meaning of increasing the availability of nutrient to plant. The result of our study on the microbial communities of white lupin's rhizosphere soil showed that white lupin have a greater influence on their rhizosphere microbial communities than expected. Our study using Lotus japonicus suggested that previously unimaginable microbial gene clusters involved in phytic acid (which is a major soil organic phosphorus) utilization in the rhizosphere soil, though the overall meaning from the data cannot be simply assembled into metabolic change within these rhizospheres. We conclude that this approach on rhizosphere soil samples will likely provide a valuable method for the rizosphere microbial community analysis."
| "While phytic acid is a major form of organic phosphate in many soils, plant utilization of phytic acid is normally limited; however, culture trials of Lotus japonicus using experimental field soil that had been managed without phosphate fertilizer for over 90 years showed significant usage of phytic acid applied to soil for growth and flowering and differences in the degree of growth, even in the same culture pot. To understand the key metabolic processes involved in soil phytic acid utilization, we analyzed rhizosphere soil microbial communities using molecular ecological approaches. Although molecular fingerprint analysis revealed changes in the rhizosphere soil microbial communities from bulk soil microbial community, no clear relationship between the microbiome composition and flowering status that might be related to phytic acid utilization of L. japonicus could be determined. However, metagenomic analysis revealed changes in the relative abundance of the classes Bacteroidetes, Betaproteobacteria, Chlorobi, Dehalococcoidetes and Methanobacteria, which include strains that potentially promote plant growth and phytic acid utilization, and some gene clusters relating to phytic acid utilization, such as alkaline phosphatase and citrate synthase, with the phytic acid utilization status of the plant. This study highlights phylogenetic and metabolic features of the microbial community of the L. japonicus rhizosphere and provides a basic understanding of how rhizosphere microbial communities affect the phytic acid status in soil."
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| Übersetzung: | Übersetzung: |
| "Pflanzen nehmen Wasser und Nährstoffe aus der Umgebung ihrer Wurzeln auf. Dieser Bereich wird als Rhizosphäre bezeichnet, und wir sind besonders an der Rolle der Mikroorganismen interessiert, die eine wichtige Rolle bei der Förderung des Pflanzenwachstums spielen. Die funktionelle Vielfalt der Mikroorganismen in der Rhizosphäre ist jedoch immer noch unklar, da mehr als 99 % der Mikrobenarten im Boden unter Laborbedingungen nicht kultivierbar sind. Kürzlich wurde über das Ergebnis einer vergleichenden Analyse von Umwelt-Metagenomen berichtet, die nahelegt, dass dieser Ansatz ein äußerst wertvolles Instrument für die Charakterisierung komplexer mikrobieller Gemeinschaften sein kann. Da die mikrobielle Gemeinschaft der Rhizosphäre eng mit den Pflanzenwurzeln verflochten ist und die Struktur dieser Gemeinschaft leicht durch den Status der Pflanzenwurzeln beeinflusst werden kann, haben wir versucht, die Werkzeuge zur Analyse der Bodenproben der Rhizosphäre mit Hilfe des vergleichenden Metagenomik-Ansatzes zu verbessern, wie z. B. die Erfassung des Bodens der Rhizosphäre, die Extraktion, Reinigung und Amplifikation der Boden-DNA und die Entfernung der Pflanzen-DNA. Mit Hilfe dieser Werkzeuge haben wir diesen Ansatz angewandt, um die Verschiebung der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft in der Rhizosphäre mit dem Status der Pflanzenwurzeln zu analysieren und die Unterschiede in den Genen zu erkennen, die eine wichtige Rolle bei der Erhöhung der Nährstoffverfügbarkeit für die Pflanzen spielen können. Die Ergebnisse unserer Studie über die mikrobiellen Gemeinschaften in der Rhizosphäre der Weißen Lupine zeigten, dass die Weiße Lupine einen größeren Einfluss auf ihre mikrobiellen Gemeinschaften in der Rhizosphäre hat als erwartet. Unsere Studie mit Lotus japonicus deutet darauf hin, dass bisher unvorstellbare mikrobielle Gencluster an der Verwertung von Phytinsäure (einem wichtigen organischen Phosphor im Boden) in der Rhizosphäre beteiligt sind, auch wenn die Gesamtbedeutung der Daten nicht einfach auf metabolische Veränderungen in diesen Rhizosphären übertragen werden kann. Wir kommen zu dem Schluss, dass dieser Ansatz für Bodenproben aus der Rhizosphäre wahrscheinlich eine wertvolle Methode für die Analyse der mikrobiellen Gemeinschaft in der Rhizosphäre sein wird." | "Während Phytinsäure in vielen Böden eine wichtige Form von organischem Phosphat ist, ist die pflanzliche Verwertung von Phytinsäure normalerweise begrenzt. Kulturversuche mit Lotus japonicus auf experimentellem Feldboden, der über 90 Jahre lang ohne Phosphatdünger bewirtschaftet wurde, zeigten jedoch eine signifikante Verwertung von Phytinsäure, die dem Boden für Wachstum und Blüte zugeführt wurde, und Unterschiede im Grad des Wachstums, sogar im selben Kulturtopf. Um die wichtigsten Stoffwechselprozesse zu verstehen, die an der Nutzung der Phytinsäure im Boden beteiligt sind, haben wir die mikrobiellen Gemeinschaften in der Rhizosphäre mit Hilfe molekularökologischer Ansätze analysiert. Obwohl die Analyse des molekularen Fingerabdrucks Veränderungen in den mikrobiellen Gemeinschaften der Rhizosphäre im Vergleich zu den mikrobiellen Gemeinschaften im Boden aufzeigte, konnte keine eindeutige Beziehung zwischen der Zusammensetzung des Mikrobioms und dem Blühstatus festgestellt werden, die mit der Phytinsäureverwertung von L. japonicus zusammenhängen könnte. Die metagenomische Analyse ergab jedoch Veränderungen in der relativen Häufigkeit der Klassen Bacteroidetes, Betaproteobacteria, Chlorobi, Dehalococcoidetes und Methanobacteria, zu denen Stämme gehören, die möglicherweise das Pflanzenwachstum und die Phytinsäureverwertung fördern, sowie einige Gencluster, die mit der Phytinsäureverwertung in Zusammenhang stehen, wie alkalische Phosphatase und Citrat-Synthase, mit dem Phytinsäureverwertungsstatus der Pflanze. Diese Studie hebt phylogenetische und metabolische Merkmale der mikrobiellen Gemeinschaft der Rhizosphäre von L. japonicus hervor und liefert ein grundlegendes Verständnis dafür, wie mikrobielle Gemeinschaften in der Rhizosphäre den Phytinsäurestatus im Boden beeinflussen." |
