Le piante ospitano diverse comunità microbiche, le quali hanno un ruolo nella salute e nel funzionamento degli organismi vegetali. Precedenti studi che hanno confrontato le comunità microbiche nei fiori e nelle foglie, principalmente nelle colture, hanno prodotto risultati contrastanti, evidenziando la necessità di ulteriori esplorazioni tra diverse famiglie di fiori selvatici in ambienti naturali. 

Per tale motivo è stato condotto uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista BMC Microbiology, con l’obiettivo di esplorare la diversità, l’abbondanza e la composizione delle comunità batteriche e fungine su foglie e fiori di piante da fiore selvatiche nel loro habitat alpino naturale, considerando l’influenza dei fattori ambientali quali posizione geografica, tipo di suolo e altitudine.

Microbiota di fiori e foglie

Le foglie mostrano una ricchezza di specie batteriche e fungine significativamente più elevata rispetto ai fiori con differenze significative nell’abbondanza di diversi generi microbici tra fiori e foglie. In particolare, i generi batterici Pseudomonas e Pantoea sono più abbondanti sui fiori, mentre Sphingomonas e Methylobacterium-Methylorubrum sono più abbondanti sulle foglie. Allo stesso modo, il genere fungino Metschnikowia e una Sclerotiniaceae non identificata si associano significativamente ai fiori, mentre Ramularia e una Mycosphaerellaceae non identificata mostrano una maggiore abbondanza sulle foglie.

Posizione geografica e microbiota

Nei fiori, la posizione geografica del campionamento influenza significativamente la ricchezza di specie batteriche e fungine, mentre per quanto riguarda la diversità di specie, è stata influenzata la diversità fungina, ma non quella batterica. 

Inoltre, la posizione del campionamento non influenza in modo significativo l’abbondanza di numeri di copie di geni batterici e fungini. Per quanto riguarda la composizione della comunità batterica e fungina questa risulta significativamente influenzata dalla posizione di campionamento. 

Nelle foglie invece, la posizione del campionamento risulta significativa per quanto riguarda la ricchezza di specie fungine, ma non per quelle batteriche, mentre l’abbondanza non è stata influenzata in modo significativo. Significativa invece l’influenza della posizione del campionamento sulla composizione delle comunità batteriche e fungine.

Suolo, altitudine e microbiota

Il tipo di suolo non ha avuto un effetto significativo sulla ricchezza, sulla diversità e sull’abbondanza di specie fungine o batteriche, sia nei fiori sia nelle foglie, ma mostra un effetto significativo sulla composizione della comunità batterica e fungina sia nei fiori sia nelle foglie. 

Questo suggerisce che il tipo di suolo esercita una pressione selettiva sulle comunità microbiche che popolano le parti vegetali in superficie.

Nei fiori, l’altitudine ha mostrato effetti significativi sulla ricchezza delle specie fungine, ma non su quella delle specie batteriche, mentre sia per batteri sia per funghi è stato mostrato un effetto significativo sulla diversità. L’altitudine non ha mostrato un effetto significativo sull’abbondanza di numeri di copie di geni batterici e fungini, ma è stato mostrato un leggero calo dell’abbondanza di batteri e funghi con l’aumentare dell’altitudine. 

L’influenza dell’altitudine è risultata significativa sulla composizione della comunità batterica e fungina. In particolare, si è osservata una diminuzione dell’abbondanza relativa di Dothideomycetes con l’aumentare dell’altitudine mentre l’abbondanza relativa della classe Leotiomycetes ha mostrato un aumento sia sui fiori che sulle foglie all’aumentare dell’altitudine. Per quanto riguarda i batteri, il microbioma centrale era costituito da sole cinque classi con la classe dominante dei gammaproteobatteri nei fiori, e la classe dominante degli alfaproteobatteri nelle foglie.

Influenza dell’identità della famiglia vegetale sul microbiota

È stato analizzato un sottogruppo composto da 29 piante da fiore provenienti da sette famiglie diverse (Apiaceae, Asteraceae, Caryophyllaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Ranunculaceae, Rosaceae). Nel caso dei fiori, si è scoperto che l’identità familiare ha un’influenza significativa sulla ricchezza delle specie batteriche e sulla diversità fungina, ma non è stato osservato alcun effetto significativo sulla diversità batterica o sulla ricchezza di specie fungine. 

L’influenza dell’identità familiare sull’abbondanza di batteri e funghi ha mostrato un effetto significativo, mentre per quanto riguarda la composizione della comunità batterica e fungina, non è stata osservata alcuna influenza significativa dell’identità familiare. Nel caso delle foglie, non è stata osservata alcuna influenza significativa dell’identità familiare sulla ricchezza e sulla diversità delle specie batteriche e fungine, ma si è avuta un’influenza significativa sull’abbondanza di numeri di copie di geni batterici e fungini. In termini di composizione della comunità batterica e fungina, l’identità familiare non ha mostrato un’influenza significativa.

Conclusioni

Nonostante le variazioni nel luogo geografico di campionamento, nell’altitudine, nel tipo di terreno e nelle specie vegetali, le foglie ospitano una maggiore diversità batterica e fungina rispetto ai fiori. La disparità nella diversità microbica tra foglie e fiori potrebbe essere attribuita alla durata di vita più breve dei fiori rispetto alle foglie, unita alla natura ricca di sostanze nutritive dei fiori. Inoltre, l’influenza significativa di fattori ambientali come la posizione, il tipo di suolo, l’altitudine e l’identità della famiglia di piante ha modellato in modo significativo la diversità, l’abbondanza e la composizione microbica, suggerendo adattamenti locali e potenziali dinamiche coevolutive.