Helping hand

Helping hand

Plants do better when they get help from in the soil living microbes. New research from Dutch, Belgian and Swiss researchers shows that this effect is increased when these individual microbes also help each other.

The soil is full of microbes, fungi and bacteria. Lost of these microbes have a positive effect on plants. They not only help plants to grow better but also make them better suited to deal with stress. It is than not surprising that plants actively attract these beneficial microbes. In addition to plants, fungi cultivate their own microbiome. But the influence of this on plants was not yet known.

To find out, researchers grew prunella plants in different soil types. They did this in pots with different compartments. So could bacteria freely move from compartment to compartment, but roots and fungi were more restricted. After analysis of the microbes in the different compartments the researchers noticed that each zone had its own fungal and bacterial composition.

Together they help the plant to grow even better

Subsequently the researchers studied the influence of bacteria on the symbiosis between plants and fungi. First the researchers determined which bacteria lived together with the fungi. Subsequently, the researchers determined which bacteria lived together with the plants. These two groups they compared with each other. Three bacteria genera lived with both the fungi and the plants: Haliangium, Pseudomonas and Devosia.

To investigate the possible influence of those bacteria, the researchers isolated one bacteria: Devosia sp. ZB163. The researchers grew the plants with the bacteria and with or without fungi. It turned out that in the presence of Devosia sp. ZB163 the plants grew better. But when both fungi and bacteria where present, then the plants did even better still.

Thus beneficial bacteria not only have a beneficial effect on plants, but also on the with the plant living fungi. Together they help the plant to grow even better than they do on their own. The more of these beneficial interactions we are able to decipher, the more we can help plants to use these.

Literature

Zhang, C., van der Heijden, M.G.A., Dodds, B.K. et al. A tripartite bacterial-fungal-plant symbiosis in the mycorrhiza-shaped microbiome drives plant growth and mycorrhization. Microbiome 12, 13 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-023-01726-4

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Helpende hand

Helpende hand

Wanneer planten hulp krijgen van in de grond levende microben doen ze het beter. Nieuw onderzoek van Nederlandse, Belgische en Zwitserse onderzoekers laat zien dat effect nog sterker is wanneer die afzonderlijke microben ook elkaar helpen.

De grond zit vol microben, schimmels en bacteriën. Veel van deze microben hebben een positief effect op planten. Zo helpen ze planten niet alleen om beter te groeien, maar maken ze planten ook beter bestand tegen stress. Het is dan ook niet gek dat planten deze gunstige bacteriën actief aantrekken. Daarnaast cultiveren ook schimmels een eigen microbioom. Maar wat de invloed hiervan dan weer op planten is, was nog niet bekend.

Om dit uit te zoeken, groeide de onderzoekers gewone brunel planten in verschillende soorten aarde. Daarbij plaatsten ze rasters rondom de plant om de grond in verschillende zones op te delen. Zodat er delen waren waar de wortels niet konden komen, maar schimmels en bacteriën wel, en een deel waar alleen bacteriën konden komen. Na analyse van de microben in de verschillende zones zagen de onderzoekers dat elke zone z’n eigen bacterie en schimmel samenstelling had.

Samen helpen ze de plant nog beter te laten groeien

Vervolgens onderzochten de onderzoekers de invloed van bacteriën op de samenwerking tussen planten en schimmels. Eerst bepaalde de onderzoekers welke bacteriën met schimmels samenleven, en vervolgens welke bacteriën met planten samenleven. Deze twee groepen vergeleken ze weer met elkaar. Drie bacterie genera leefde zowel met de schimmels als de planten samen: Haliangium, Pseudomonas en Devosia.

Om te onderzoeken wat de invloed van deze bacteriën kon zijn, isoleerde de onderzoekers een bacterie soort: Devosia sp. ZB163. Met deze bacterie groeide de onderzoekers vervolgens de planten met of zonder schimmels. Wat bleek was Devosia sp. ZB163 aanwezig dan groeide de planten beter. Waren zowel de schimmel als de bacterie aanwezig dan groeide de planten nog beter.

Gunstige bacteriën hebben dus niet alleen een gunstige invloed op planten maar ook op de met planten samenlevende schimmels. Samen helpen ze de plant nog beter te laten groeien dan dat ze alleen al doen. Hoe meer we van zulke gunstige samenwerkingsverbanden we weten te ontrafelen hoe meer we planten kunnen helpen om deze te gebruiken.

Literatuur

Zhang, C., van der Heijden, M.G.A., Dodds, B.K. et al. A tripartite bacterial-fungal-plant symbiosis in the mycorrhiza-shaped microbiome drives plant growth and mycorrhization. Microbiome 12, 13 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-023-01726-4

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.

Fixed place

Fixed place

In the busy chloroplasts of a plant it is essential that starch has its own place to prevent it blocking the way. Now Swiss researchers show in PNAS that the protein MFP1 is picking the spot.

Starch is made by plants both to survive long and short periods or scarcity. While for the long terms scarcity starch is kept in specific organs, starch for short term scarcities stays in the chloroplasts. These glucose production centres are busy places. The production of temporary starch is therefore taking place at specific places. This, to prevent starch from blocking the way. But how the plant is deciding where to place its starch was still unknown.

To study this, the researchers turned to one of a group of recently discovered proteins that are involved in starch production, MFP1. In the group of recently discovered proteins involved in starch production MFP1 is a bit of an outsider. It is the only protein that is attached to the membrane. In this case to one of the membrane structures inside the chloroplasts.

MFP1 is the floor manager by starch production

The first thing the researchers did was analyse the influence of MFP1 on starch production. Less MFP1 resulted indeed in less starch. And more MFP1 in a little bit more starch granules.

But the interesting bit came when the researchers studied the influence of being attached toe the membrane. When they uncoupled MFP1 from the membrane, then the plant still produced starch granules, but less. When they gave MFP1 instructions to attach to a different chloroplast membrane, like its outer membrane, then the starch granules were only formed there.

MFP1 is therefore telling the rest of the starch production proteins where to set up shop. To make sure that the starch in the chloroplast is not blocking the way. Showing that even plants use floor managers to prevent the cell, or in this case the chloroplast, from turning it in an obstacle course from proteins.

Literature

Mayank Sharma, Melanie R. Abt, Simona Eicke , and Samuel C. Zeeman (2024) MFP1 defines the subchloroplast location of starch granule initiation. PNAS 121 (3) e2309666121, https://doi.org/10.1073/pnas.2309666121

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Vaste plek

Vaste plek

In de drukke chloroplasten van een plant is het van belang dat zetmeel zijn eigen plek heeft, zodat het niet in de weg ligt. Nu laten Zwitserse onderzoekers in PNAS zien dat het eiwit MFP1 deze plek aanwijst.

Planten maken zetmeel aan voor het overleven van langere en kortere tijden van schaarste. Waar de zetmeelopslag voor lange tijd in specifieke organen van de plant plaatsvind, blijft het zetmeel voor de korte opslag in de chloroplasten. In deze glucose fabriekjes is het een drukte van belang. De aanmaak en tijdelijke opslag van zetmeel gebeurt daarom op aangewezen plekken. Zo ligt het zetmeel niet in de weg. Maar hoe de plant beslist waar deze plekken zijn was nog onbekend.

Om dit te onderzoeken bestudeerde de onderzoekers een van de recent ontdekte eiwitten die nodig zijn voor zetmeel productie, MFP1. In de groep van recent ontdekte zetmeel productie eiwitten is MFP1 een buitenbeentje. Het is namelijk het enige eiwit dat aan een membraan vastzit. In dit geval aan een van de membraanstructuren binnenin de chloroplast.

MFP1 is de floormanager bij zetmeel productie

Het eerste wat de onderzoekers deden was kijken of de hoeveelheid MFP1 zetmeel productie beïnvloed. Minder MFP1 resulteerde inderdaad in minder zetmeel. En meer MFP1 in iets meer zetmeelkorrels.

Maar het interestante kwam toen de onderzoekers onderzochten wat de invloed van het vastzitten aan het membraan bestudeerde. Koppelde ze MFP1 los van het membraan, dan maakte de plant nog steeds zetmeel korrels, maar wel minder. Gaven ze MFP1 instructies om zich aan een ander membraan te koppelen, zoals het buitenste membraan van de chloroplasten. Dan vormde daar de zetmeelkorrels.

MFP1 vertelt dus de rest van de zetmeel productie eiwitten waar ze aan de slag moeten. Zodat zetmeel in chloroplasten niet in de weg ligt. Ook planten gebruiken dus floormanagers om te voorkomen dat de cel, of in dit geval de chloroplast, een hindernisbaan wordt voor eiwitten.

Literatuur

Mayank Sharma, Melanie R. Abt, Simona Eicke , and Samuel C. Zeeman (2024) MFP1 defines the subchloroplast location of starch granule initiation. PNAS 121 (3) e2309666121, https://doi.org/10.1073/pnas.2309666121

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.