Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# La biologia# Microbiologia

Il Ruolo Nascosto dei Lieviti sui Semi

Esplorando l'importanza dei lieviti associati ai semi e il loro impatto sulla salute delle piante.

Muriel Marchi, Anaïs Bosc-Bierne, Thomas Lerenard, Josiane Le Corff, Sophie Aligon, Aurélia Rolland, Marie Simonin, Coralie Marais, Martial Briand, Viviane Cordovez, Linda Gouka, Thomas Guillemette, Philippe Simoneau, Natalia Guschinskaya

― 6 leggere min


Lieviti: Attori ChiaveLieviti: Attori Chiavenella Salute dei Semiruolo fondamentale in agricoltura.Esaminando i lieviti sui semi e il loro
Indice

Le piante non vivono in isolamento. Proprio come noi, hanno amici e anche qualche nemico che aiuta a plasmare le loro vite. Questi "amici" sono Microorganismi microscopici, soprattutto quelli che si trovano intorno alle radici e alle foglie. Questi piccoli aiutanti possono rendere una pianta più sana, aiutarla ad assorbire più nutrienti, gestire meglio lo stress e persino difendersi dalle malattie. Recentemente, gli scienziati hanno iniziato a indagare la folla meno popolare: i microorganismi che si aggirano sui Semi.

Cosa c'è di speciale nei semi?

I semi sono il punto di partenza per la maggior parte delle piante. Sono come il kit di avvio per far crescere le colture e garantire la produzione di cibo. Nonostante la loro importanza, non molti scienziati hanno guardato attentamente a cosa succede con i microorganismi associati ai semi. Ci sono molte ricerche precedenti che si sono concentrate sui microorganismi di radici e foglie, ma gli amici dei semi sono ancora sotto i riflettori. Solo pochi studi hanno esplorato come questi piccoli amici influenzano la germinazione, la crescita e la resistenza a specifiche malattie.

Ehi, dove sono i Funghi?

La maggior parte delle ricerche sui microorganismi dei semi si è concentrata sui batteri, lasciando i funghi fuori dalla conversazione. Eppure, i semi sono come una mini-festa microbica, ospitando sia funghi che batteri in numeri più o meno uguali. Uno studio recente ha rivelato che ci sono oltre 2000 tipi di funghi che vivono sui semi di varie specie vegetali. Alcuni di questi funghi sono piuttosto comuni, apparendo in diversi tipi di piante. Curiosamente, un pugno di questi funghi sono in realtà lieviti.

LIEVITO: gli eroi dimenticati

Potresti conoscere il lievito come la roba che fa lievitare il pane e aiuta a produrre birra. Ma questi piccoli funghi possono anche essere utili per le piante. Nonostante il loro potenziale, non è stato fatto molto per studiare il lievito in agricoltura. La maggior parte delle ricerche si è concentrata sul ruolo del lievito nel cibo e nella medicina. È ora di dare a questi piccoli organismi i riflettori che meritano nell'agricoltura.

Investigare il lievito associato ai semi

Questo studio mirava a esplorare la diversità dei lieviti trovati sui semi di varie piante. Gli scienziati si sono posti alcune domande chiave: quali tipi di lievito si trovano sui semi? Ci sono tipi di lievito particolari unici per certe piante? E quanto bene si allineano i nostri risultati con quanto trovato in ricerche precedenti?

Per indagare queste domande, gli scienziati hanno raccolto semi da un mix di piante selvatiche e coltivazioni. Hanno usato vari metodi, comprese le tecniche di coltura tradizionali e l'analisi genetica moderna, per identificare i lieviti presenti.

Scendiamo nei dettagli: isolamento del lievito

Il team ha isolato i lieviti dai semi utilizzando due metodi principali. Il primo era una tecnica classica in cui mettevano i semi su piastre di agar speciali e aspettavano che i lieviti crescessero. Il secondo metodo prevedeva di immergere semi e piantine in una soluzione per raccogliere i microorganismi in modo più efficiente. Questa combinazione di metodi ha permesso ai ricercatori di catturare una gamma più ampia di lieviti.

Distinguere i lieviti

Per identificare i lieviti, gli scienziati hanno analizzato il loro DNA. Questo ha coinvolto l'uso di marcatori specifici che consentivano loro di individuare quali tipi di lievito erano presenti. Hanno confrontato i loro risultati con un database più ampio di informazioni sui lieviti da semi per vedere come i loro campioni si allineassero con ceppi identificati in precedenza.

Raccolta diversificata di lieviti

Dopo tutto il duro lavoro, gli scienziati sono riusciti a isolare ben 219 ceppi diversi di lieviti. Hanno identificato questi lieviti come parte di due gruppi principali: Ascomycota e Basidiomycota. Nota che la maggior parte dei lieviti proveniva dal gruppo Basidiomycota, che era abbastanza comune.

Tra i ceppi trovati, alcuni tipi si sono distinti perché erano particolarmente abbondanti. Alcuni generi come Holtermaniella, Vishniacozyma, Naganishia e Filobasidium avevano dozzine di isolati. Tuttavia, alcuni lieviti erano rari e comparivano solo una o due volte nei campioni.

Uno sguardo più da vicino alla morfologia del lievito

Gli scienziati non volevano solo sapere quali lieviti c'erano; volevano anche vedere come apparivano realmente. Hanno esaminato le colonie di lievito al microscopio, notando la loro texture, dimensione e colore. La maggior parte delle colonie di lievito era liscia, con alcune che mostrano colori vivaci, come rossi e gialli.

Specificità dell'habitat del lievito

Curiosamente, la maggior parte dei lieviti proveniva dai semi piuttosto che dalle piantine. Alcuni tipi di lievito sono stati trovati solo su piante specifiche-come Naganishia e Rhodotorula, che erano esclusive per un tipo di coltura. Questo tipo di specificità suggerisce che alcuni lieviti si sono ben adattati ai loro ospiti vegetali.

Il tesoro della microbiota dei semi

Confrontando i loro risultati con un database più ampio, i ricercatori hanno scoperto che molti dei loro isolati di lievito corrispondevano a taxa chiave identificati in precedenza. Alcuni di questi lieviti erano comuni in molte specie vegetali, indicando che questi microorganismi giocano ruoli significativi nella salute dei semi.

Lieviti: i cambiamenti di gioco in agricoltura

I risultati di questo studio evidenziano un tesoro di opportunità nel mondo dell'agricoltura. I lieviti possono essere visti come gli alleati sottovalutati dell'agricoltura. Con la giusta attenzione e ricerca, possiamo imparare come utilizzare questi microorganismi per aiutare le colture a crescere meglio, resistere alle malattie e diventare più resilienti di fronte alle sfide ambientali.

La strada da percorrere

I risultati dello studio aprono la strada per future ricerche sui ruoli di questi lieviti nella salute e nella crescita delle piante. Comprendere come i lieviti interagiscono con le piante potrebbe portare a nuovi modi per migliorare i raccolti e proteggere le piante da parassiti e malattie. Pensalo come dare alle piante i loro piccoli guardiani.

In definitiva, il potenziale per utilizzare i lieviti in agricoltura è vasto. Con maggiore attenzione e ricerca, potremmo esplorare come migliorare la Salute delle piante attraverso l'inoculazione dei semi con ceppi di lievito benefici. È tempo di aprire gli occhi su questi piccoli amici e vedere il grande impatto che possono avere nel mondo dell'agricoltura.

In sintesi

Il mondo dei microorganismi intorno alle piante è ricco e diversificato. Mentre i batteri hanno preso il centro della scena per un po', i lieviti meritano anche il loro momento. Questo studio fa luce sui lieviti unici e vari trovati sui semi, evidenziando i loro possibili ruoli nella salute delle piante. Man mano che esploriamo di più su questi piccoli funghi, potremmo trovare nuovi modi per avvantaggiare le colture e, in ultima analisi, la nostra fornitura alimentare. Chi avrebbe mai pensato che organismi così piccoli potessero essere così potenti?

Quindi, la prossima volta che stai infornando del pane o gustando una birra, ricorda che c'è un intero mondo di lievito là fuori, che sta facendo la differenza nell'agricoltura, un seme alla volta!

Fonte originale

Titolo: Unexplored Yeast diversity in Seed Microbiota

Estratto: Yeasts are known to be fantastic biotechnological resources for medical, food, and industrial applications, but their potential remains untapped in agriculture, especially for plant biostimulation and biocontrol. In particular, yeasts have been reported as part of the core microbiome of seeds using next generation sequencing methods, but their diversity and functional roles remain largely undescribed. This study aimed to fill this knowledge gap by characterizing the diversity of seed-associated yeasts across nine plant species (crops and non-cultivated species) using culturomics, microscopy, and metabarcoding. Our results show that seed-associated yeasts largely belong to Basidiomycota phylum and more particularly to the Tremellomycetes class. This yeast collection covers 15 genera (2 of Ascomycota and 13 of Basidiomycota). Out of the 219 isolates described, the most frequently isolated yeasts were Holtermaniella, Vishniacozyma, Filobasidium, Naganishia and Sporobolomyces. The yeasts from these dominant genera were isolated from multiple plant species (4 to 8), except for Naganishia which only originated from Solanum lycopersicum L.. These results are also consistent with the fact that these dominant taxa were recently identified as members of the core seed microbiome, indicating their high prevalence and abundance across diverse plant hosts and environments. Compared to previous plant yeast diversity surveys, the members from Ascomycota are less frequent in seeds and only represented here by the Aureobasidium and Taphrina genera. Altogether, these results suggest that yeasts are generally well-adapted to the aboveground habitats of plants, but seeds represent a specific habitat that diverse Basidiomycota yeasts can colonize. Take away messageO_LI219 yeasts isolated from seeds and seedlings of diverse plant species C_LIO_LIMost isolates are Basidiomycota yeasts, especially of the Tremellomycetes class C_LIO_LIAscomycota yeasts are rarely isolated from the seed environment C_LIO_LIThe most frequently isolated yeasts belong to Holtermaniella, Vishniacozyma, Filobasidium and Sporobolomyces genera C_LIO_LIThe collection is representative of taxa found in seed microbiota of multiple plant species C_LI

Autori: Muriel Marchi, Anaïs Bosc-Bierne, Thomas Lerenard, Josiane Le Corff, Sophie Aligon, Aurélia Rolland, Marie Simonin, Coralie Marais, Martial Briand, Viviane Cordovez, Linda Gouka, Thomas Guillemette, Philippe Simoneau, Natalia Guschinskaya

Ultimo aggiornamento: 2024-11-27 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.27.625647

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.27.625647.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Articoli simili