C7A6HQLF

2562

20 novembre 2020 17:51

15 mars 2021 11:48

La rétroaction négative plante-sol (NF) est reconnue comme un facteur important affectant les communautés végétales. Les objectifs de ce travail étaient d'évaluer les effets de la phytotoxicité et de l'autotoxicité des litières sur la prolifération des racines, et de tester l'hypothèse que l'ADN est un moteur de l'autotoxicité des litières et de la NF plante-sol. L'effet inhibiteur de la litière décomposée a été étudié dans différents essais biologiques. Les changements biochimiques de la litière ont été évalués par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN). L'accumulation d'ADN dans la litière et le sol a été mesurée et la toxicité de l'ADN a été évaluée dans des expériences en laboratoire. Une litière non décomposée a provoqué une inhibition non spécifique de la croissance des racines, tandis que l'autotoxicité a été produite par une litière âgée. L'ajout de charbon actif (AC) a éliminé la phytotoxicité, mais s'est avéré inefficace contre l'autotoxicité. La phytotoxicité était liée à des composés allélopathiques labiles connus. Les signaux de RMN 13C restreints liés aux acides nucléiques étaient les seuls corrélés négativement avec la croissance des racines sur des substrats conspécifiques. Une accumulation d'ADN a été observée dans les expériences de décomposition de la litière et d'histoire du sol. L'ADN total extrait a montré une toxicité évidente spécifique à l'espèce. Les résultats indiquent une occurrence générale d'autotoxicité de la litière liée à l'exposition à l'auto-ADN fragmenté. Les preuves suggèrent également l'implication de l'ADN extracellulaire accumulé dans la NF plante-sol. D'autres études sont nécessaires pour approfondir cette fonction inattendue de l'ADN extracellulaire au niveau de l'écosystème et les mécanismes cellulaires et moléculaires associés.

Plant–soil negative feedback (NF) is recognized as an important factor affecting plant communities. The objectives of this work were to assess the effects of litter phytotoxicity and autotoxicity on root proliferation, and to test the hypothesis that DNA is a driver of litter autotoxicity and plant–soil NF. The inhibitory effect of decomposed litter was studied in different bioassays. Litter biochemical changes were evaluated with nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. DNA accumulation in litter and soil was measured and DNA toxicity was assessed in laboratory experiments. Undecomposed litter caused nonspecific inhibition of root growth, while autotoxicity was produced by aged litter. The addition of activated carbon (AC) removed phytotoxicity, but was ineffective against autotoxicity. Phytotoxicity was related to known labile allelopathic compounds. Restricted 13C NMR signals related to nucleic acids were the only ones negatively correlated with root growth on conspecific substrates. DNA accumulation was observed in both litter decomposition and soil history experiments. Extracted total DNA showed evident species-specific toxicity. Results indicate a general occurrence of litter autotoxicity related to the exposure to fragmented self-DNA. The evidence also suggests the involvement of accumulated extracellular DNA in plant–soil NF. Further studies are needed to further investigate this unexpected function of extracellular DNA at the ecosystem level and related cellular and molecular mechanisms.

None

• 13c nuclear magnetic resonance
• AB - Utile à l'AB
• FREDO lutte
• FREDO santé végétale
• NMR spectroscopy
• interaction

• activated carbon
• allelopathy
• autotoxicity
• decomposition
• litter quality

New Phytologist

205

1195-1210

2015

1 janvier 2015

https://doi.org/10.1111/nph.13121 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique

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