Effects of the invasive plant garlic mustard (Alliaria petiolata) on bacterial communities in a northern hardwood forest soil

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Abstract:

We compared the effects of the invasive plant Alliaria petiolata (garlic mustard) and 2 native plants on soil bacterial communities in a mature mesophytic forest. Soil samples were collected from plant patches containing either Alliaria or the native plants Allium tricoccum (wild leek) and Gallium triflorum (bedstraw). Since Alliaria litter contains secondary compounds that have reported antimicrobial properties, soil was collected outside the root zone of the plants but within the plant patches such that the soil would have been influenced by the litter of the respective plant species but not by plant roots. DNA was extracted from the soil samples and used to amplify the 16S rRNA gene region using bacterial specific primers. Terminal restriction fragment length polymorphism (TRFLP) profiles of each bacterial community were used to examine differences in bacterial communities among the plant species and between August and April sampling. Bacterial richness, evenness, and diversity were not significantly affected by plant species. Non-metric multidimensional scaling (NMS) suggested that differences existed between August and April sampling, but that plant species litter exerted a much weaker effect on soil bacterial communities. Soil physiochemical conditions were significantly correlated with soil bacterial communities and may underlie the observed seasonal changes in bacterial communities.

Nous avons comparé les effets d’Alliaria petiolata (alliaire officinale ou herbe à l’ail), une plante envahissante, et de 2 plantes indigènes sur les communautés bactériennes du sol d’une forêt mésophyte mature. Les échantillons de sol ont été recueillis de plaques de végétaux comportant soit Alliaria petiolata, ou les plantes indigènes Allium tricoccum (ail des bois) et Gallium triflorum (gaillet à trois fleurs). Puisque la litière d’Alliara contient des composés secondaires dont l’activité antimicrobienne a été rapportée, le sol a été recueilli à l’extérieur de la zone des racines des plants, mais à l’intérieur des plaques de végétaux, de telle sorte que le sol pourrait avoir été influencé par la litière des espèces respectives mais pas par leurs racines. L’ADN a été extrait des échantillons de sol et utilisé pour amplifier la région du gène de l’ARNr 16S à l’aide d’amorces bactériennes spécifiques. Les profils de polymorphisme de taille des fragments de restriction (RFLP) terminaux de chaque communauté bactérienne ont été utilisés pour examiner les différences entre les espèces de plantes et entre les échantillonnages d’août et d’avril. La richesse bactérienne, l’uniformité et la diversité n’étaient pas significativement affectées en fonction de l’espèce végétale. La procédure de gradation non métrique multidimensionnelle (NMS) a suggéré qu’il existait des différences entre les échantillonnages d’août et d’avril, mais que la litière des plantes exerçait un effet beaucoup plus faible sur les communautés bactériennes. Les conditions physicochimiques du sol étaient corrélées de façon significative avec les communautés bactériennes et pourraient être à l’origine des changements saisonniers observés dans les communautés bactériennes.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2010

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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