Ecology of Acidobacteria and Verrucomicrobia in the plant-soil ecosystem

Promotie: dhr. U. Nunes da Rocha, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Ecology of Acidobacteria and Verrucomicrobia in the plant-soil ecosystem

Promotor(s): prof.dr ir. J.D. van Elsas

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Onderzoeksmogelijkheden naar bodembacteriën fors uitgebreid

Ulisses Nunes da Rocha slaagde er voor het eerst in twee voor de tuinbouw belangrijke groepen bodembacteriën in het laboratorium te kweken en te onderzoeken. Zijn resultaten tonen aan dat bepaalde Acidobacteria and Verrucomicrobia deel uitmaken van de dominante bacteriële gemeenschap in the rhizosfeer, met name van aardappel en prei.

Tot nu toe kon men slechts minder dan één procent van alle bacteriesoorten in cultuur opkweken. Nunes da Rocha wist met enkele simpele toevoegingen aan de gebruikelijke kweektechnieken meer dan 30% van de totale bodembacteriegemeenschap geschikt te maken voor onderzoek.

Zodoende wist hij twee Holophaga stammen (Acidobacteria), vier Luteolibacter soorten, vier Candidatus genus Rhizospheria stammen en een Verrucomicrobium soort, geaffilieerd met Verrucomicrobium subdivisie 1, te isoleren uit de omgeving van de wortelzone (rhizosfeer). Kennis over deze eerder nog niet gecultiveerde bacteriën geeft een nieuwe richting aan het onderzoek naar de ecologie van Acidobacterium en Verrucomicrobium in plant/bodemsystemen. Nunes da Rocha karakteriseerde alle stammen fenotypisch en vond dat de twee Holophaga-soorten gelijke, maar de Verrucomicrobium subdivisie 1 stammen diversere fenotypische profielen hadden. Voorts zette hij ‘kwantitatieve PCR’ in als uitgelezen methode om het lot van deze Acidobacterium and Verrucomicrobium subdivisie 1 stammen in plant/bodemsystemen te bepalen.

Zijn kolonisatieproeven in vitro én in plant/bodem-microkosmossystemen verschaften inzicht in de ecologie van de genoemde stammen en in hun relatie tot de planten. Met name in de microkosmosexperimenten vond hij dat Luteolibactersoorten bulkgrond boven rhizosfeergrond prefereerden. In het veldexperiment vond hij datzelfde voor de Acidobacterium subgroepen 1, 3, 4. Subgroep 6 Acidobacterium was daarentegen duidelijk rhizosfeercompetent, terwijl de verdeling van Holophaga over de verschillende rhizosfeer- and bulkbodems aangaf dat deze groep een specifieke niche in de pre-irhizosfeer bezette. Met de succesvolle cultivering van deze stammen maakte Nunes da Rocha het testen van ecologische theorieën over hun gedrag en verdeling over bulkbodem en plant voor het eerst mogelijk.

Ulisses Nunes da Rocha (Brazilië, 1981) studeerde Agriculture Microbiology aan de Universidade de Viçosa in Brazilië. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de Rijksuniversiteit Groningen bij de afdeling Microbiële ecologie en bij Plant Research International in Wageningen. Zijn onderzoek werd gefinancierd uit het Ecogenomics programma van NWO. Inmiddels werkt hij als onderzoeker citrusteelt bij het Emerging Pathogens Institute in Florida, VS