Taxonomic and functional diversity of cultured seed associated microbes of the cucurbit family
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Endophytes are microbes that colonize plant internal tissues without causing disease. In particular, seed-associated endophytes may be vectors for founder microbes that establish the plant microbiome, which may subsequently contribute beneficial functions to their host plants including nutrient acquisition and promotion of plant growth. The Cucurbitaceae family of gourds (e.g., cucumbers, melons, pumpkin, squash), including its fruits and seeds, is widely consumed by humans. However, there is limited data concerning the taxonomy and functions of seed-associated endophytes across the Cucurbitaceae family. Here, bacteria from surface-sterilized seeds of 21 curcurbit varieties belonging to seven economically important species were cultured, classified using 16S rRNA gene sequencing, and subjected to eight in vitro functional tests. RESULTS: In total, 169 unique seed-associated bacterial strains were cultured from selected cucurbit seeds. Interestingly, nearly all strains belonged to only two phyla (Firmicutes, Proteobacteria) and only one class within each phyla (Bacilli, γ-proteobacteria, respectively). Bacillus constituted 50 % of all strains and spanned all tested cucurbit species. Paenibacillus was the next most common genus, while strains of Enterobacteriaceae and lactic acid bacteria were also cultured. Phylogenetic trees showed limited taxonomic clustering of strains by host species. Surprisingly, 33 % of strains produced the plant hormone, indole-3-acetic acid (auxin), known to stimulate the growth of fruits/gourds and nutrient-acquiring roots. The next most common nutrient acquisition traits in vitro were (in rank order): nitrogen fixation/N-scavenging, phosphate solubilisation, siderophore secretion, and production of ACC deaminase. Secretion of extracellular enzymes required for nutrient acquisition, endophyte colonization and/or community establishment were observed. Bacillus strains had the potential to contribute all tested functional traits to their hosts. CONCLUSION: The seeds of economically important cucurbits tested in this study have a culturable core microbiota consisting of Bacillus species with potential to contribute diverse nutrient acquisition and growth promotion activities to their hosts. These microbes may lead to novel seed inoculants to assist sustainable food production. Given that cucurbit seeds are consumed by traditional societies as a source of tryptophan, the precursor for auxin, we discuss the possibility that human selection inadvertently facilitated auxin-mediated increases in gourd size.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».