Endosfär

Endosfärens mikrobiom
Växtmikrobiomet består av olika mikrobiella samhällen på utsidan och i värdväxtens inre vävnader . Rhizosfär- och fyllosfärsamhällena är på utsidan av växten , medan endosfärsamhället är inuti växten.

Vissa mikroorganismer, såsom endofyter , penetrerar och upptar växtens inre vävnader och bildar den endosfäriska mikrobiomen. Den arbuskulära mykorrhizan och andra endofytiska svampar är de dominerande kolonisatorerna av endosfären. Bakterier, och till viss del archaea , är viktiga medlemmar i endosfärsamhällen. Vissa av dessa endofytiska mikrober interagerar med sin värd och ger uppenbara fördelar för växter. Till skillnad från rhizosfären och rhizoplanet hyser endosfärerna mycket specifika mikrobiella samhällen. Det rotendofytiska samhället kan vara mycket skilt från det intilliggande jordsamhället. I allmänhet är mångfalden i det endofytiska samhället lägre än mångfalden i det mikrobiella samhället utanför växten. Identiteten och mångfalden hos det endofytiska mikrobiomet i vävnader över och under jord kan också skilja sig åt inom växten.

Blad och bakterier



                    

Ljusinducerad infiltration av bakterier i ett löv Fysiskt schema som fokuserar på en stomatal öppning under a) mörka förhållanden b) ljusförhållanden c) Närbild av underliggande vägar i en bladvävnad som resulterar i ljusinducerad bakteriell infiltration i bladet

Exponering för ljus kan utlösa fotosyntes i växtblad, såsom bladgrönt , och öka koncentrationerna av fotosyntetiska produkter, såsom glukos, i bladvävnaden. Bakterier som finns på bladytorna kan reagera på tillgängliga fotosyntetiska produkter och migrera in i bladvävnaden genom kemotaxi mot näringskoncentrationsgradienter . När bakterierna väl är inne i bladvävnaden kan de inte tvättas bort, vilket utgör en risk för konsumenterna. Flera bakterier, såsom Escherichia coli och Salmonella enterica , kan fästa mikrostrukturen på ytan av växtblad, såsom trikomer , stomata och räfflor, och lokaliseras på platser som inte är tillgängliga för tvättvatten och desinficeringsmedel. Bakterierna kan också infiltrera i tillgängliga öppningar på bladytan, såsom stomata, skärsår och sår, för att nå tiotals mikrometers djup under bladepidermis . Denna infiltration kan utgöra en risk för mänsklig konsumtion av råa bladgrönsaker.

Ljus är en av de drivkrafter som kan främja infiltration av patogena bakterier i växternas blad. Inkubation av S. enterica ( serovar Typhimurium ) på isbergssalladsblad i ljus ledde till association av bakterier nära öppna stomata och infiltration i bladvävnaden. Ett mörkt tillstånd orsakade dock ett spritt fästmönster vid bladytan och en dålig stomatal infiltration. Näringsämnen, såsom glukos och sackaros , producerade av fotosyntetiskt aktiva celler i bladvävnaden under ljusexponering är attraktiva för bakterier som initialt kan finnas på bladytan. Öppnande av stomata i ljus ger en möjlighet för bakterier att transportera via kemotaxi mot gradienterna av näringsämnen in i bladets inre. Många växter har utvecklat stomatala försvarsmaskiner för att stänga stomata vid uppfattning av bakteriella ytstrukturer, kända som mikrobassocierade molekylära mönster ( MAMPs). Det är dock inte alltid framgångsrikt och vissa mänskliga patogener visade sig penetrera bladets inre genom en process involverad med kemotaxi och motilitet .