Promotie: Synthetic microbial communities: a systems approach to understanding root microbiome dynamics and functioning

tot

Wanneer planten in de grond groeien, scheiden hun wortels koolstofmoleculen uit die microben aantrekken. Deze microben koloniseren de wortels en vormen een complex systeem dat we het wortelmicrobioom noemen.

Net als het darmmicrobioom bij mensen biedt een gebalanceerd en divers wortelmicrobioom veel voordelen voor de gastheer. Voor planten omvat dit het versterken van de immuniteit, het onderdrukken van ziekteverwekkers, het verbeteren van de opname van voedingsstoffen en het verhogen van tolerantie tegen omgevingsstress zoals droogte.

Om deze voordelen te benutten en gewassen weerbaarder te maken, is een beter begrip nodig van hoe het wortelmicrobioom ontstaat en functioneert. Voordelige microbiële functies, zoals het onderdrukken van ziekteverwekkers, werken namelijk alleen als de betreffende microbe zich in het wortelmicrobioom kan vestigen. Om dit te onderzoeken voerden we experimenten uit met synthetische gemeenschappen (SynComs). Hierbij isoleren we microben van de wortels van planten die in natuurlijke grond zijn gegroeid, kweken we deze op, en mixen we ze tot een SynCom en voegen deze toe aan planten in steriele omstandigheden. Zo kunnen we onderzoeken hoe microben elkaar en de plant beïnvloeden bij het vormen van wortelmicrobiomen.

Door zowel eigen-gegenereerde als openbare SynCom-datasets te analyseren, ontdekte ik belangrijke principes en functies voor het vestigen van microben in het wortelmicrobioom. Succesvolle wortel-koloniserende microben hebben specifieke eigenschappen: het vermogen om verschillende koolstofmoleculen te metaboliseren, beweeglijkheid, en strategieën om het immuunsysteem van de plant te omzeilen en andere microben te remmen.

Dit onderzoek laat zien dat de combinatie van SynCom-experimenten met diepe bio-informatica analyses kunnen helpen bij het ontrafelen van het wortelmicrobioom. Deze inzichten kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van effectieve microbiële toepassingen om gewassen veerkrachtiger te maken tegen stress veroorzaakt door klimaatverandering.

Begindatum en -tijd
Einddatum en -tijd
Locatie
Hybride: online (livestream link) en voor genodigden in het Academiegebouw, Domplein 29
Promovendus
G. Selten
Proefschrift
Synthetic microbial communities: a systems approach to understanding root microbiome dynamics and functioning
Promotor(es)
prof. dr. ir. C.M.J. Pieterse
Co-promotor(es)
dr. R. De Jonge
Meer informatie
Full text via Utrecht University Repository