Density dependence and interspecific interactions between arbuscular mycorrhizal fungi mediated plant growth, glomalin production, and sporulation

Helen A. Violi, Kathleen K. Treseder, John A. Menge, Sara F. Wright, Carol J. Lovatt
2007 Canadian Journal of Botany  
Functional differences between the arbuscular mycorrhizal fungi Glomus intraradices Schenk and Smith and Scutellospora heterogama Nicolson and Gerdemann as they affect Persea americana Mill. growth, glomalin, and fungal sporulation were examined by varying the composition and relative density of the two fungi over a gradient of available phosphorus (P). The plant benefit provided by these mycorrhizal fungi together was not a simple sum of the benefits provided by each fungus in monoculture at
more » ... s respective density. Glomus intraradices and S. heterogama interacted to reduce plant growth rates and uptake of P, zinc (Zn), and iron (Fe) relative to plants inoculated with G. intraradices alone. Thus, for plant growth and nutrition, no evidence for functional complementarity was detected. Instead, interspecific interactions between mycorrhizal fungi resulted in a negative feedback on plants. Under high available P, fungal functional differences were reduced, whereas the overall difference between mycorrhizal and nonmycorrhizal plants was greatest. Overall, S. heterogama produced more glomalin than did G. intraradices. In a mixture, sporulation of the inferior mutualist, S. heterogama, was lower than that of the superior mutualist, G. intraradices, but interspecific fungal interactions increased the sporulation of both fungi. Despite the negative impact of interspecific interactions on plants, supporting multiple arbuscular mycorrhizal fungi was of greater benefit than being nonmycorrhizal. Résumé : Les auteurs ont examiné les différences fonctionnelles entre les champignons mycorhiziens arbusculaires Glomus intraradices Schenk and Smith et Scutellospora heterogama Nicolson and Gerdemann, selon leurs effets sur la croissance du Persea americana ainsi que leur production de glomaline et de spores, dans une expérience où ils ont varié la densité relative des deux champignons, en présence d'un gradient en phosphore (P) disponible. Les bénéfices pour la plante provenant de l'ensemble des deux champignons n'est pas une simple sommation des bénéfices découlant de chacun des champignons en monoculture et de leur densité respective. Le G. intraradices et le S. heterogama interagissent pour réduire les taux de croissance de la plante et l'absorption du P, du zinc (Zn) et du fer (Fe), comparativement aux plantes inoculées avec le seul G. intraradices. On observe donc aucune complémentarité fonctionnelle pour la plante et sa nutrition. Au contraire, les interactions interspécifiques entre les champignons mycorhiziens entraînent une rétroaction négative chez les plantes. Sous de fortes disponibilités en P, les différences fongiques fonctionnelles sont réduites, alors que les différences générales entre les plantes mycorhiziennes et non-mycorhiziennes sont à leur maximum. Dans l'ensemble, le S. heterogama produit plus de glomaline que le G. intraradices. En mélange, la sporulation du mutualiste faible, S. heterogama, est moindre que celle du mutualiste supérieur, G. intraradices, mais, les interactions fongiques augmentent la sporulation des deux champignons. En dépit de l'impact négatif des interactions spécifiques sur la plante, le fait de supporter plusieurs champignons mycorhiziens arbusculaires est plus utile que de n'en supporter aucun.
doi:10.1139/b06-151 fatcat:bgghsd4y3bcfbjndktq5scwgke