植物の成長を形作る生物の中には、植物の中に生息しているものもあります。ジェレミア・ヘニングとその同僚は、内生細菌が生息する植物にどのような影響を与えるかを予測できるかどうかを調べてきました。そのために、彼らは2つの実験を行いました。「最初の研究では、 ポプラdeltoides 個々の根内生細菌と測定された植物表現型」 ヘニング氏らはアメリカ植物学誌に次のように書いている。「次に、この単一接種のデータを使用して、3つの株を混合したコミュニティ接種後の表現型特性を予測し、2番目の実験でテストしました。」
ヘニングと同僚は、以前の論文を参照している。 質量比仮説に関するグライムこれは、種の生態系への影響はその種の豊富さに比例すると主張しています。これは人気の仮説ですが、グライム氏は次のように指摘しています。「質量比仮説は、生態系プロセスにおける独立栄養生物の役割に限定して適用されることを明記することが重要です。寄生虫、草食動物、捕食動物、共生生物など、他の栄養要素に注目すると、豊富さとの関連性が予測しにくい生態系への影響が生じる可能性があります。」
つまり、質量比仮説は植物内に生息する細菌には当てはまらない可能性があるということです。
案の定、これがヘニングとその同僚が発見したことだ。 バークホルデリア BT03は細菌の99%を占めているが、研究チームはそれが細菌の表現型にほとんど影響を与えないことを発見した。 ポプラdeltoidesしかし、近縁のシュードモナス菌株を混ぜた植物は、葉、茎、根に異なる方法で質量を割り当てた。重要なのは、その影響が非付加的であり、予測不可能だったことだ。「相対的存在量で重み付けした微生物組成に基づいて、または相対的存在量に関係なく各微生物が植物の表現型に等しい影響を与えると仮定して、植物のバイオマス割り当てやクロロフィル含有量を予測することはできなかった」と著者らは述べた。
微生物種間の相互作用がこの論文の重要なポイントである。議論の中で著者らは、単純な -オミクス これらのアプローチでは、細菌群集がどのように機能しているかという重要な要素を見逃しています。
「私たちの研究結果は、植物と微生物の研究にコミュニティのダイナミクスと種の相互作用を取り入れる必要性を強調しています。しかし、植物の遺伝子発現、免疫反応、および全体的な機能を制御する植物内生菌の能力を実証した最近の一連の論文は、単一の微生物システムで実施されており、多様なコミュニティにおける種の相互作用の役割は無視されています」とヘニング氏と同僚は論文で述べています。「私たちの研究は、微生物コミュニティにおける系統学的関連性と機能のつながりを調査する潜在的な方向性を浮き彫りにしています。」
「マイクロバイオームコミュニティの生態と進化を理解するために特性ベースのアプローチを適用することで、個体内および個体間の多様性パターンの変動を記述することから、最終的にマイクロバイオームの多様性の結果を理解し、マイクロバイオームコミュニティの機能の変化を予測することに移行する刺激的な機会が提供されます。」
