Host specificity shapes the soil rhizospheric bacteriobiome of cereals and legumes

Ben Zineb Ameni, Barkaoui Karim, Karray Fatma, Mhiri Najla, Sayadi Sami, Mliki Ahmed, Gargouri Mahmoud. 2022. Host specificity shapes the soil rhizospheric bacteriobiome of cereals and legumes. Annales de l'Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie, 95 : 31-42.

Titre français : La spécificité de l'hôte façonne le bactériobiome rhizosphérique des céréales et des légumineuses

Résumé : Plant rhizosphere microbiomes are crucial for crops' health and productivity but the selection and specificity that govern crop microbiome assembly are not fully known. Herein, we examined bacterial communities of two cereals, durum (Triticum durum) and barley (Hordeum vulgare), and two legumes' species, chickpeas (Cicer arietinum) and bean (Faba been) under rainfed conditions and without fertilization practices. Our results demonstrate that microbiome composition and assembly are shaped predominantly by host species. Each species either cereals or legumes recruits a distinct rhizosphere microbiome, with the strongest host effect in Faba been. Moreover, crop microbiomes were dominated by a few dominant taxa belonging to Thaumarchaeota and Actinobacteria phyla, with Rhizobiales (Alphaproteobacteria) identified as the important biomarker taxa for both legumes. Our work provides comprehensive empirical evidence on host selection, potential sources, and enrichment processes for crop microbiome assembly, and has important implications for future crop management and manipulation of crop microbiome for sustainable agriculture.

Résumé (autre langue) : Les microbiomes de la rhizosphère végétale sont cruciaux pour la productivité des cultures, mais la sélection et la spécificité qui régissent l'assemblage du microbiome des cultures ne sont pas entièrement connues. Ici, nous avons examiné les communautés bactériennes de deux céréales, le blé dur (Triticum durum) et l'orge (Hordeum vulgare), et deux espèces de légumineuses, le pois chiche (Cicer arietinum) et le haricot (Faba been) dans des conditions pluviales et sans pratiques de fertilisation. Nos résultats démontrent que la composition et l'assemblage du microbiome sont façonnés principalement par les espèces hôtes. Chaque espèce de céréales ou de légumineuses recrute un microbiome de rhizosphère distinct, avec l'effet d'hôte le plus fort chez Faba. De plus, les microbiomes des cultures étaient dominés par quelques taxons dominants appartenant aux embranchements Thaumarchaeota et Actinobacteria, les Rhizobiales (Alphaproteobacteria) étant identifiés comme les taxons biomarqueurs importants pour les deux légumineuses. Notre travail fournit des preuves empiriques complètes sur la sélection des hôtes, les sources potentielles et les processus d'enrichissement pour l'assemblage du microbiome des cultures, et a des implications importantes pour la gestion future des cultures et la manipulation du microbiome des cultures pour une agriculture durable.

Mots-clés Agrovoc : rhizosphère, flore microbienne, plante céréalière, plante légumière, flore bactérienne, Triticum durum, Hordeum vulgare, Cicer arietinum, Vicia faba, microbiome

Mots-clés géographiques Agrovoc : Maroc

Mots-clés libres : Mediterranean, Rhizosphere, Cereals, Legumes, Microbiome

Classification Agris : F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement
P34 - Biologie du sol

Champ stratégique Cirad : CTS 2 (2019-) - Transitions agroécologiques

Agences de financement européennes : European Commission

Programme de financement européen : FP7

Projets sur financement : (EU) Coordination of the Agricultural Research in the Mediterranean

Auteurs et affiliations

• Ben Zineb Ameni, CBBC [Centre of Biotechnology of Borj-Cédria] (TUN)
• Barkaoui Karim, CIRAD-PERSYST-UMR ABSys (FRA) ORCID: 0000-0002-5787-3748
• Karray Fatma, Centre of Biotechnology of Sfax (TUN)
• Mhiri Najla, Centre of Biotechnology of Sfax (TUN)
• Sayadi Sami, Qatar University (QAT)
• Mliki Ahmed, CBBC [Centre of Biotechnology of Borj-Cédria] (TUN)
• Gargouri Mahmoud, CBBC [Centre of Biotechnology of Borj-Cédria] (TUN) - auteur correspondant

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/604193/)

Métriques

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