Метаболомы корневых экссудатов изменяются при засухе и обладают ограниченной способностью к восстановлению

Корневые экссудаты представляют собой большое разнообразие соединений, выделяемых растениями в ризосферу, включая низкомолекулярные первичные метаболиты (особенно сахариды, аминокислоты и органические кислоты) и вторичные метаболиты (фенольные соединения, флавоноиды и терпеноиды). Изменения состава экссудатов могут влиять на само растение, другие растения, свойства почвы (например, содержание органического вещества в почве) и почвенные организмы. Однако влияние засухи на состав корневых экссудатов изучено недостаточно. С помощью подхода экометаболомики мы выявили соединения в экссудатах Quercus ilex (каменного дуба) в условиях экспериментального градиента засухи и последующего восстановления. Усиление засушливого стресса существенно изменяло состав метаболома экссудатов. В условиях засухи экссудаты растений состояли главным образом из вторичных метаболитов (71% общего количества метаболитов), связанных с реакциями растений на засушливый стресс, тогда как в период восстановления состав метаболитов смещался в сторону преобладания первичных метаболитов (81% общего количества метаболитов). Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что корни выделяют наиболее распространённые в них метаболиты. В условиях экстремальной засухи экссудаты необратимо изменялись из-за недостатка воды, и растения не могли восстановиться.