Root growth promotion by <i>Penicillium melinii</i> : mechanistic insights and agricultural applications
Notice bibliographique
Résumé
Summary This study characterizes Penicillium melinii , an endophytic fungus isolated from Arabidopsis thaliana roots, as a plant growth-promoting fungus with potential use as a model to study root development and as a biostimulant for sustainable agriculture. Although endophytes are known to promote plant growth, the underlying molecular mechanisms often remain poorly understood. Here, we aimed to elucidate how P. melinii enhances root system development and to assess its applicability across different crops. Phenotypic assays were conducted in Arabidopsis, quinoa and tomato under in vitro , greenhouse and field conditions. Root architecture and biomass were quantified using image-based phenotyping. Transcriptomic and phytohormone profiling assessed plant responses, and fungal genome sequencing coupled with secretome analysis was used to identify candidate effectors and metabolic traits. P. melinii consistently promoted root growth and increased plant biomass across species and environments, both in vitro and in the greenhouse. In tomato field trials, this translated into a significant increase in yield. The fungus colonized root surfaces without vascular penetration and triggered a mild transcriptomic response: early activation of stress-response genes followed by their attenuation and sustained upregulation of auxin-related pathways. Notably, the interaction modulates the SLR-ARF-LBD pathway and the number of pre-branch sites probably through increased auxin signalling in the oscillation zone. Additional hormonal changes were limited and mainly associated with the attenuation of the plant response to microorganisms. P. melinii enhances lateral root formation through a subtle molecular and metabolic dialogue with the host plant, underscoring its relevance as a model for studying root developmental plasticity. Its strong and reproducible growth-promoting effect, demonstrated with different fungal strains and under controlled and field conditions, supports its potential as a biostimulant for sustainable crop production.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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 ».