Raps-Wachstumsumgebung und Genetik prägen das Mikrobiom der Samen
So wie Menschen die ersten Mitglieder ihres Mikrobioms von ihren Müttern erhalten, können Samen einige der ersten Mikroorganismen beherbergen, denen Pflanzen begegnen. Während diese ersten Mikroben zu einflussreichen Akteuren im Mikrobiom der Pflanzen werden könnten, haben die mikrobiellen Gemeinschaften, die Samen besiedeln, nicht so viel Aufmerksamkeit erhalten wie Wurzel-, Spross- oder Bodenmikrobiome. Um zu verstehen, wie sich das Mikrobiom von Samen zusammensetzt, untersuchte eine Gruppe von Forschern an der Universität von Saskatchewan (Kanada) die relativen Auswirkungen der Wachstumsumgebung und des Pflanzengenotyps auf das Samenmikrobiom von Raps, einer weltweit wichtigen Kulturpflanze, die in unterschiedlichen Umgebungen wächst.
Rapssamen unterscheiden sich nicht nur in der Farbe, sondern auch in ihrem Mikrobiom.
Zayda Morales Moreira
Hauptautorin Zayda Morales Moreira im Labor
Zayda Morales Moreira
In ihrer kürzlich im Phytobiomes Journal veröffentlichten Arbeit charakterisierten Zayda Morales Moreira, Bobbi Helgason und James Germida die Samenmikrobiome von acht Rapslinien, die in verschiedenen Jahren und von verschiedenen Standorten in Saskatchewan geerntet wurden, die repräsentativ für die lokalen Rapsanbaugebiete sind. Sie fanden heraus, dass sich die Mikrobiome der Samen nicht nur nach Erntejahr und Standort, sondern auch nach Rapssorte unterschieden, was darauf hindeutet, dass sowohl genetische als auch Umweltfaktoren eine wichtige Rolle beim Aufbau des Mikrobioms der Samen spielen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass sowohl die Pflanzenzüchtung als auch die Bedingungen der Saatgutproduktion genutzt werden könnten, um vorteilhafte Saatgut-Mikrobiome zu formen. Hauptautorin Zayda Morales Moreira glaubt, dass "die Erweiterung unseres Wissens darüber, wie mikrobielle Gemeinschaften, die von Samen getragen werden, zusammengesetzt, übertragen und erhalten werden, einen vielversprechenden Weg für Züchtungsprogramme bietet, mikrobielle Gemeinschaften bei der Auswahl von widerstandsfähigeren und produktiveren Sorten zu berücksichtigen."
Diese Arbeit legt den Grundstein für zukünftige Forschungen zum Saatgut-Mikrobiom, wie zum Beispiel die Untersuchung, wie diese unterschiedlich zusammengesetzten Gemeinschaften von Mikroben das Pflanzenwachstum und die Widerstandsfähigkeit beeinflussen. Ihre Ergebnisse deuten auch auf das Vorhandensein eines Kernmikrobioms in allen Saatgutproben hin, das potenziell nützliche Mikroben wie Pseudomonas spp. enthält, von denen bekannt ist, dass sie das Pflanzenwachstum fördern. Wenn die aus dem Saatgut stammenden Mikroben das Überleben der Keimlinge verbessern oder zu Schlüsselkomponenten des Mikrobioms während des gesamten Lebenszyklus der Pflanzen werden, könnte die Optimierung des Saatgut-Mikrobioms - durch Züchtung oder Impfstoffe - ein wichtiges Werkzeug für das Management des Pflanzenmikrobioms in der Landwirtschaft sein. Die Autoren hoffen, dass das Verständnis des Saatgut-Mikrobioms die aktuellen nachhaltigen landwirtschaftlichen Praktiken und Züchtungstechniken voranbringen wird.
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