The dynamics of root microbiomes along a salt marsh primary succession

Vanwege het belang van plant-microbe interacties voor het functioneren van ecosystemen is het essentieel om de ‘drivers’ van de wortel-geassocieerde microbiële gemeenschappen te bepalen. Het is bekend dat zowel de eigenschappen van de bodem als die van de gastheerplant een belangrijke rol spelen in het bepalen van de compositie en functioneren van de wortelgeassocieerde microbiële gemeenschappen. De selectieve kracht van de plant op het wortelmicrobioom kan variëren per locatie, aangezien de bodemeigenschappen, die de assemblage van de microbiële gemeenschappen in de bodem bepalen, variëren per bodemtype. Echter, de geobserveerde verschillen kunnen ook ontstaan als gevolg van verschillen in microbiële biogeografische patronen. In dit proefschrift richt ik me op deze vraag of planten een sterkere invloed uitoefenen op de selectie van wortelgeassocieerde microbiomen dan de fysische en chemische eigenschappen van de bodem,en tracht hem te beantwoorden door analyse van herhaalde monsters van dezelfde plantensoort in een natuurlijke gradiënt van bodemtypes in de primaire successie van de kwelder van Schiermonnikoog. De bevindingen verhogen onze kennis van de variatie in structuur en functies van de rhizosfeergemeenschappen langs de bodemvorming en van het effect die plantselectie uitoefent op endofietgemeenschappen. In het bijzonder de talrijke functionele profielen behorende bij deze endofieten, onafhankelijk van het bodemeffect in de kwelder, duidde op een selectie van (collectieve) eigenschappen, maar niet op selectie langs fylogenetische lijnen. Zo’n eigenschap-gebaseerde selectie is in overeenstemming met de veronderstelde invloed van plant-microbe interacties op de vestiging van planten, en zodoende met het functioneren van ecosystemen en successiepatronen.Given the importance of plant-microbial interactions for ecosystem functioning, it is crucial to understand the drivers of the root-associated microbiome. Soil properties as well as plant host are known to play important roles in determining the composition and function of root-associated microbial communities. The plant selective force in shaping the root microbiome can vary in different locations, considering that soil properties which are recognized as major drivers of soil microbial community assembly differ according to soil type. However, these observed differences could be derived from the varying microbial biogeographical patterns. Therefore, an important but unanswered question is whether plants exert a stronger effect on the selection of root-associated microbial communities than soil physical and chemical properties. In this thesis, I address this question by sampling the same plant species in a naturally developed gradient of soil types on the salt marsh soil primary succession located on the island of Schiermonnikoog, the Netherlands. Overall, the findings in each chapter advance the knowledge on the variation in rhizosphere community structures and functions along the soil formation and on the effect of plant selection exerted on endophytic communities. Specifically, the plethora of functional profiles of endophytes, being independent of soil effect in the salt marsh, pointed to a selection of (collective) traits rather than phylogenetically-defined organisms. Such trait-based selection is consistent with the presumed importance of plant-microbial interactions in plant settlement, and hence for ecosystem functioning and successional patterns