Convergent losses of arbuscular mycorrhizal symbiosis in carnivorous plants
Abstract
--- - Most land plants form the ancient arbuscular mycorrhizal (AM) symbiosis, while carnivory is a younger trait that evolved in several angiosperm orders. The two biotic interactions similarly help plants acquire mineral nutrients, raising the question of whether they can coexist. However, the mycorrhizal status of carnivorous plants has long remained speculative. We surveyed the occurrence of AM-associated genes across carnivorous plant lineages, performed AM fungal inoculation assays, and microscopically evaluated the patterns of colonization. We found convergent losses of the AM trait either coincident with or predating the emergence of carnivory. Exceptionally, the carnivorous plant Roridula gorgonias retains symbiosis-related genes and forms arbuscules. The youngest carnivorous lineage, Brocchinia reducta, showed signatures of the early stages of AM trait loss. An AM-associated CHITINASE gene encodes a digestive enzyme in the carnivorous plant Cephalotus, suggesting gene co-option. We uncovered a mutually exclusive trend of AM symbiosis and carnivory, with only rare instances of coexistence. These findings illuminate the largely unexplored processes by which plant nutritional strategies evolve and supplant one another over time. - La mayor & iacute;a de las plantas terrestres forman la ancestral simbiosis micorr & iacute;zica arbuscular (MA), mientras que la carnivor & iacute;a es un rasgo m & aacute;s reciente que evolucion & oacute; en varios & oacute;rdenes de angiospermas. Ambas interacciones bi & oacute;ticas ayudan a las plantas a adquirir nutrientes minerales, lo que plantea la cuesti & oacute;n de si pueden coexistir. Sin embargo, el estado micorr & iacute;zico de las plantas carn & iacute;voras ha sido objeto de especulaci & oacute;n durante mucho tiempo. Estudiamos la presencia de genes asociados a la MA en linajes de plantas carn & iacute;voras, realizamos ensayos de inoculaci & oacute;n de hongos MA y evaluamos microsc & oacute;picamente los patrones de colonizaci & oacute;n. Encontramos p & eacute;rdidas convergentes del rasgo MA coincidentes o anteriores a la aparici & oacute;n de la carnivor & iacute;a. Excepcionalmente, la planta carn & iacute;vora Roridula gorgonias conserva genes relacionados con la simbiosis y forma arb & uacute;sculos. El linaje carn & iacute;voro m & aacute;s reciente, Brocchinia reducta, mostr & oacute; indicios de las primeras etapas de la p & eacute;rdida del rasgo MA. Un gen CHITINASE asociado a AM codifica una enzima digestiva en la planta carn & iacute;vora Cephalotus, lo que sugiere una cooptaci & oacute;n g & eacute;nica. Descubrimos una tendencia mutuamente excluyente entre la simbiosis MA y la carnivor & iacute;a, con solo raros casos de coexistencia. Estos hallazgos arrojan luz sobre los procesos, en gran parte inexplorados, mediante los cuales las estrategias nutricionales de las plantas evolucionan y se sustituyen mutuamente con el tiempo.
Más información
| Título según WOS: | ID WOS:001578632200001 Not found in local WOS DB |
| Título de la Revista: | NEW PHYTOLOGIST |
| Volumen: | 248 |
| Número: | 4 |
| Editorial: | WILEY-BLACKWELL |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| Página de inicio: | 2040 |
| Página final: | 2051 |
| DOI: |
10.1111/nph.70544 |
| Notas: | ISI |