Microbial community structure and function in the spermosphere as affected by soil and seed type

Jeffrey S. Buyer, Daniel P. Roberts, Estelle Russek-Cohen
1999 Canadian Journal of Microbiology (print)  
Colonization of the spermosphere and rhizosphere by plant-beneficial bacteria is limited by competition with indigenous soil microbes for resources such as reduced carbon compounds. A study of the soil microbial community around germinating seeds was undertaken as a necessary first step in understanding the competition between the introduced plant-beneficial bacteria and the indigenous microbial community. Two soil types, Galestown gravely loamy sand soil, with pH 5.8 and 0.6% humic material,
more » ... % humic material, and Hatborough loamy sand soil, with pH 4.5 and 3.2% humic material, were compared. Five seed types, corn, cucumber, radish, soybean, and sunflower were used. Microbial communities were characterized functionally, using a substrate utilization assay, and structurally, using fatty acid methyl ester analysis, over a 96-h period after the onset of germination. Soil type affected the microbial communities far more than seed type. The communities in Hatborough soil had greater functional and structural changes compared with the control than Galestown soil. The communities changed more functionally than structurally, with increased substrate utilization compared with the soil controls. Resumé : La colonisation de la spermosphère et de la rhizosphère par les bactéries profitables aux plantes est limitée par la compétition avec les microorganismes indigènes du sol pour des ressources comme les composés carbonés réduits. Une étude de la population microbienne du sol autour des graines en germination a été entreprise comme première étape nécessaire pour comprendre cette compétition entre les bactéries profitables introduites et la population microbienne indigène. Nous avons comparé deux types de sol, soit le sable loameux graveleux de Galestown à pH 5,8 contenant 0,6% de matières humiques et le sable loameux d'Hatborough à pH 4,5 contenant 3,2% de matières humiques. Nous avons comparé cinq sortes de graines, soit maïs, concombre, radis, soja et tournesol. Les populations microbiennes ont été caractérisées sur le plan fonctionnel par un test d'utilisation de substrats et sur le plan structural par analyse des méthyl esters d'acides gras, pendant une période de 96 h suivant le début de la germination. Le type de sol a affecté les populations microbiennes beaucoup plus que la sorte de semence. Comparativement aux témoins, les populations du sol Hatborough ont montré des plus gros changements fonctionnels et structuraux que les populations du sol Galestown. Les populations changeaient plus sur le plan fonctionnel que structural et révélaient une plus forte utilisation de substrats comparativement aux sols témoins.
doi:10.1139/cjm-45-2-138 fatcat:mviweympa5hvboz5wfqwwu5d5q