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Does a fungal species drive ectomycorrhizal root traits in Alnus spp.?

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Abstract:

Ectomycorrhizal (EcM) fungi contribute significantly to the shaping of short-root morphology, playing an important role in balancing the costs and benefits of root growth and nutrient uptake and exchange in boreal forests. We aimed to assess the effect of various EcM fungal taxa on root traits at seven sites dominated by grey alder, Alnus incana (L.) Moench, and black alder, Alnus glutinosa (L.) Gaertn. Mean root size, specific root length, specific root area, root tissue density, and root-tip frequency of EcM short roots were measured in EcM anatomotypes in relation to the effects of host species, soil moisture level, and nutrient status. Redundancy analysis revealed that anatomotype, alder species, site, and soil parameters (N, P, K, Ca, and Mg concentrations, pH, organic-matter content) accounted for 42.3% (p< 0.001) of the total variation in EcM root morphology. Variation decreased in the following order: anatomotypes (27.9%)> soil parameters and sites (19.9%)> alder species (5.1%). EcM fungus species had the primary influence on EcM short-root size. EcM roots of the dominant anatomotype, Alnicola spp., had the highest specific root length and specific root area in both alder species. Short-root morphology depends most strongly on the fungal taxa involved, which indicates that the type of mycobiont has an important influence on the functional properties of fine roots.

Les champignons ectomycorhiziens (EcM) contribuent de manière significative à déterminer la morphologie des racines courtes, jouant ainsi un rôle important dans le maintien de l’équilibre entre les coûts et les bénéfices associés à la croissance racinaire et à l’absorption ainsi qu’aux échanges dans les forêts boréales. Nous visions à évaluer l’effet des taxons des champignons EcM sur les caractéristiques des racines dans sept stations dominées par Alnus incana (L.) Moench et Alnus glutinosa (L.) Gaertn. La dimension moyenne des racines courtes mycorhizées, la longueur spécifique des racines (LSR) et la surface spécifique des racines (SSR) ont été mesurées chez les types anatomiques d’EcM en relation avec les effets de l’espèce hôte, de l’humidité du sol et du statut des nutriments. L’analyse de redondance a révélé que le type anatomique, l’espèce d’aulne, la station et les paramètres du sol (N, P, K, Ca, Mg, pH et matière organique) expliquent 42,3 % (p < 0,001) de la variation totale de la morphologie des racines mycorhizées. La variation décrite diminuait dans l’ordre suivant: types anatomiques (27,9%) > paramètres du sol et stations (19,9 %) > espèces d’aulne (5,1 %). Le champignon EcM influençait surtout la dimension des racines courtes mycorhizées. Les racines mycorhizées par le type anatomique dominant, Alnicola spp., avaient les valeurs de LSR et de SSR les plus élevées chez les deux espèces d’aulne. La morphologie des racines courtes dépend avant tout des taxons fongiques impliqués, ce qui indique que le type de mycobiontes a une grande influence sur les propriétés fonctionnelles des racines fines.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-10-01

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