Examining the Impacts of CO2 Concentration and Genetic Compatibility on Perennial Ryegrass—Epichloë festucae var lolii Interactions
Notice bibliographique
Résumé
Perennial ryegrass (Lolium perenne) is the most cultivated cool-season grass worldwide with crucial roles in carbon fixation, turfgrass applications, and fodder for livestock. Lolium perenne forms a mutualism with the strictly vertically transmitted fungal endophyte, Epichloë festucae var lolii. The fungus produces alkaloids that protect the grass from herbivory, as well as conferring protection from drought and nutrient stress. The rising concentration of atmospheric CO2, a proximate cause of climatic change, is known to have many direct and indirect effects on plant growth. There is keen interest in how the nature of this plant–fungal interaction will change with climate change. Lolium perenne is an obligately outcrossing species, meaning that the genetic profile of the host is constantly being reshuffled. Meanwhile, the fungus is asexual implying both a relatively constant genetic profile and the potential for incompatible grass–fungus pairings. In this study, we used a single cultivar, “Alto”, of L. perenne. Each plant was infected with one of four strains of the endophyte: AR1, AR37, NEA2, and Lp19 (the “common strain”). We outcrossed the Alto mothers with pollen from a number of individuals from different ryegrass cultivars to create more genetic diversity in the hosts. We collected seed such that we had replicate maternal half-sib families. Seed from each family was randomly allocated into the two levels of the CO2 treatment, 400 and 800 ppm. Elevated CO2 resulted in an c. 18% increase in plant biomass. AR37 produced higher fungal concentrations than other strains; NEA2 produced the lowest fungal concentrations. We did not find evidence of genetic incompatibility between the host plants and the fungal strains. We conducted untargeted metabolomics and quantitative proteomics to investigate the grass-fungus interactions between and within family and treatment groups. We identified a number of changes in both the proteome and metabalome. Taken together, our data set provides new understanding into the intricacy of the interaction between endophyte and host from multiple molecular levels and suggests opportunity to promote plant robustness and survivability in rising CO2 environmental conditions through application of bioprotective epichloid strains.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».