Voor vele jaren, men geloofde dat de enige stikstofbindende organismen van peulvruchtknollen rhizobia waren. Echter, er is een opvallend diverse populatie van niet-rhizobia-bacteriën die vaak worden gedetecteerd in knobbeltjes die uit de bodem zijn verkregen, het onthullen van een complex fytomicrobioom, waarvan de interacties waarschijnlijk het gedrag en de fitheid van de waardplant beïnvloeden.

Daten, er zijn relatief weinig studies gedaan naar de functie van deze andere knobbel-geassocieerde bacteriën in knobbeltjes. Maar zijn ze op enigerlei wijze verantwoordelijk voor eventuele voordelen voor de stikstofbindende symbiose van Rhizobium-peulvruchten, of zijn het parasieten/saprofyten, verontreinigingen, of commensalen? Het zijn deze en soortgelijke vragen die Drs. Pilar Martínez-Hidalgo en Ann M. Hirsch van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA) om een ​​onderzoeksbeoordeling uit te voeren.

Het eindresultaat is een uitgebreid overzichtsartikel getiteld "The Nodule Microbiome:N2-Fixing Rhizobia Do Not Live Alone."

Deze volledig open access onderzoeksrecensie gepubliceerd in fytobiomen , een nieuw tijdschrift van The American Phytopathological Society, belicht verschillende onderzoeken van over de hele wereld naar deze minder bekende bacteriën die in stikstofbindende knobbeltjes leven. Het bevat ook een uitgebreide bespreking van hun mogelijke rol in de bacteriële gemeenschap en de waarschijnlijke voordelen voor de waardplant of voor de rhizobiale bewoners van de knobbel.

Kortom, deze recensie is een one-stop-shop voor onderzoek en discussie over niet-rhizobia-bacteriën en de interacties ervan op de wortelknobbel, vaak met de nadruk op literatuur uit verschillende landen die vaak niet worden gezien of geciteerd in de Verenigde Staten.

Hirsch verwacht dat de kennis uit deze review op een dag kan leiden tot strategieën voor gewasbeheer waarbij deze niet-rhizobia-bacteriën niet alleen als elite-bioinoculanten worden ingezet, maar ook, belangrijker nog, in combinatie met optimale rhizobia. Deze benadering kan de rhizobiële prestaties of persistentie verbeteren, leiden tot nieuwe culturele praktijken die biologische gewasproductie bevorderen en het gebruik van chemische meststoffen en pesticiden verminderen, en voorkomen dat de bodem van de planeet nog meer verslechtert.

"Het is een paradigmaverschuiving in die zin dat de meeste mensen de stikstofbindende symbiose (de knobbel) niet zien als een fenomeen met meerdere organismen, " zei Hirsch. "Hoewel veel van deze knobbelbewoners niet in staat zijn tot stikstofbinding, ze hebben het potentieel om de overleving van peulvruchten te verbeteren, vooral onder omstandigheden van omgevingsstress."

In aanvulling, Hirsch hoopt dat dit artikel onderzoekers zal aanmoedigen om hun vooroordelen te ontkennen als ze kijken naar de interacties van organismen in het microbioom van de plant. "De interacties tussen organismen zijn meestal het domein van ecologen, " zei Hirsch. "Met de komst van de kennis uit het menselijk genoom, moleculair biologen, genetici, microbiologen, en andere wetenschappers in de geneeskunde en de landbouw leren dat alles met elkaar verbonden is."

Bij het bespreken van dit concept van interconnectie, Hirsch citeerde D.H. Janssen, een bekende plantenecoloog die in 1985 schreef:"Planten dragen hun lef aan de buitenkant."

"Hij verwees naar de wortel, "zei Hirsch. "Dus als een wortel de darm van de plant is, we denken dat de wortelknobbel vergelijkbaar is met een appendix. Zoals de bijlage, de knobbel vult de bacteriële gemeenschap aan, zodanig dat tijdens het volgende groeiseizoen, wanneer rhizobia de vorming van wortelknobbeltjes hervat, de knobbeltjes worden opnieuw bevolkt door dezelfde bacteriën. Deze strategie is vergelijkbaar met een menselijke darm waar de bacteriën zijn weggevaagd na ernstige diarree of een antibioticakuur; de bacteriën in de appendix herbevolken de darm. Echter, Houd er rekening mee dat we nog niet zeker weten hoe deze andere niet-rhizobia-bacteriën in de wortelknobbel komen, noch hoe lang deze gemeenschap in de bodem blijft bestaan."