{"id":15599,"date":"2026-05-28T13:40:19","date_gmt":"2026-05-28T13:40:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/zulema-carracedo-lorenzo\/"},"modified":"2026-05-28T13:40:25","modified_gmt":"2026-05-28T13:40:25","slug":"zulema-carracedo-lorenzo","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/zulema-carracedo-lorenzo\/","title":{"rendered":"Zulema Carracedo Lorenzo"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15600,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15599","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Root microbiomes under stress","samenvatting":"Wortelmicrobiomen spelen een fundamentele rol in de gezondheid en stressbestendigheid van planten. De mechanismen die de interacties tussen planten en microben onder (a)biotische stressomstandigheden sturen, zijn echter nog onvoldoende bekend. Dit proefschrift onderzoekt hoe droogte en insectenvraat de wortel-geassocieerde microbi\u00eble gemeenschappen in de Brassicaceae-familie be\u00efnvloeden en onderzoekt de moleculaire paden waarlangs nuttige microben de prestaties van planten verbeteren.\n\nIn hoofdstuk 2 werd onderzocht hoe droogtestress de wortel-geassocieerde microbi\u00eble gemeenschappen vormgeeft. Met behulp van Arabidopsis thaliana en Solanum lycopersicum, blootgesteld aan verschillende droogte-intensiteiten, werden veranderingen in zowel de endosfeer- als de rhizosfeermicrobiomen gekarakteriseerd. De samenstelling van het microbioom werd sterk be\u00efnvloed door de identiteit van de gastheer, het wortelcompartiment en de ernst van de droogte. Hoewel beide plantensoorten in grote lijnen vergelijkbare patronen vertoonden onder droogte, werden ook soortspecifieke reacties waargenomen. Deze bevindingen komen overeen met eerdere rapporten over gedeelde, door droogte veroorzaakte verschuivingen in het microbioom, wat duidt op geconserveerde mechanismen van microbi\u00eble werving tussen plantenfamilies.\n\nHoofdstuk 3 richtte zich op het ontrafelen van de mechanismen waarmee nuttige micro-organismen droogtestress verminderen. Arabidopsis thaliana gekweekt onder steriele omstandigheden en Brassica oleracea gekweekt in grond werden blootgesteld aan vluchtige organische verbindingen (VOC's) die werden uitgestoten door drie Pseudomonas-stammen, waaronder de bekende plantengroeibevorderende stam P. simiae WCS417. In alle systemen verbeterden de Pseudomonas VOC's de plantengroei onder droogte. Transcriptoomanalyses onthulden aanzienlijke veranderingen in de genexpressie van planten, en profilering van het wortelmicrobioom toonde verschuivingen aan naar gemeenschappen die meer leken op die van goed bewaterde planten. GC-MS-analyses identificeerden verder kandidaat-bacteri\u00eble vluchtige stoffen die ten grondslag kunnen liggen aan deze gunstige effecten. Deze resultaten benadrukken het belang van microbi\u00eble VOC's in communicatie tussen koninkrijken en hun potenti\u00eble gebruik als plantstimulanten.\n\nOm te onderzoeken hoe plantverdediging de opbouw van het wortelmicrobioom be\u00efnvloedt, onderzocht hoofdstuk 4 de samenstelling van het rhizosfeermicrobioom van 22 wilde en gedomesticeerde Brassicaceae-soorten in reactie op bovengrondse fytohormoon-ge\u00efnduceerde biotische stress. Omdat planten verschillende hormonale paden activeren (met salicylzuur [SA] of jasmonzuur [JA]), afhankelijk van het type herbivoor insect, onderzochten we de effecten van bovengrondse SA- en JA-padactivering op de samenstelling van het rhizosfeermicrobioom. Elk fytohormoon veroorzaakte duidelijke verschuivingen in zowel bacteri\u00eble als schimmelgemeenschappen, waarbij de meeste responsieve taxa padspecifiek waren. Bovendien vertoonde het door SA ge\u00efnduceerde microbioom een fylogenetisch signaal, wat duidt op evolutionair geconserveerde mechanismen van microbioom-assemblage onder biotische stress in de Brassicaceae-familie.\n\nTen slotte heb ik in hoofdstuk 5 getest of door stress verrijkte bacteri\u00ebn gunstig zijn onder stressomstandigheden. Een door stress verrijkte synthetische gemeenschap (SE-SynCom), bestaande uit stammen die verrijkt zijn onder droogtestress en\/of SA-behandeling in Brassicaceae-planten, werd ge\u00ebvalueerd onder droogte, bladluisinfectie en hun combinatie. De SE-SynCom verbeterde de veerkracht van de plant tegen stress niet, maar verhoogde in plaats daarvan het bladoppervlak en het C-gehalte onder controleomstandigheden en de gevoeligheid van de plant voor bladluizen onder droogte. Microbioomanalyses toonden aan dat hoewel alle SE-SynCom-leden in de bodem bleven bestaan, slechts een subset de plantenwortels koloniseerde, en hun overvloed varieerde afhankelijk van de stressconditie. Deze bevindingen suggereren dat door stress verrijkte microben niet noodzakelijkerwijs gunstig zijn voor stressbestendigheid en benadrukken de complexiteit van het ontwerpen van SynComs die de tolerantie voor meervoudige stress kunnen verbeteren.\n\nSamen ondersteunen de resultaten in dit proefschrift de hypothese dat planten hun wortelmicrobiomen moduleren in reactie op (a)biotische stress, en dat deze processen evolutionair geconserveerd kunnen zijn. Dit werk biedt ook mechanistische inzichten in hoe nuttige wortel-geassocieerde microben de droogtebestendigheid van planten verbeteren. Ten slotte illustreer ik, door het ontwerpen en testen van een SE-SynCom, de uitdagingen bij het vertalen van microbioomkennis naar microbi\u00eble oplossingen voor gecombineerde droogte- en insectenvraat-stressomstandigheden.","summary":"Root microbiomes play a fundamental role in plant health and stress resilience. However, the mechanisms governing plant-microbe interactions under (a)biotic stress conditions remain poorly understood. This doctoral thesis explores how drought and insect herbivory influence root-associated microbial communities in the Brassicaceae family and investigates the molecular pathways through which beneficial microbes enhance plant performance.\n\nIn Chapter 2, I took the first step towards understanding how drought stress shapes root-associated microbial communities. Using Arabidopsis thaliana and Solanum lycopersicum, exposed to different drought intensities, changes in both the endosphere and rhizosphere microbiomes were characterized. Microbiome composition was strongly influenced by host identity, root compartment, and drought severity. Although both plant species showed broadly similar patterns under drought, species-specific responses were also observed. These findings are consistent with previous reports of shared drought-induced microbiome shifts, suggesting conserved mechanisms of microbial recruitment across plant families.\n\nChapter 3 focused on uncovering the mechanisms by which beneficial microorganisms alleviate drought stress. Arabidopsis thaliana grown under axenic conditions and Brassica oleracea grown in soil were exposed to volatile organic compounds (VOCs) emitted by three Pseudomonas strains, including the well-characterized plant-growth-promoting strain P. simiae WCS417. In all systems, Pseudomonas VOCs enhanced plant growth under drought. Transcriptomic analyses revealed substantial changes in plant gene expression, and root microbiome profiling showed shifts toward communities more similar to those of well-watered plants. GC-MS analyses further identified candidate bacterial volatiles that may underlie these beneficial effects. These results highlight the importance of microbial VOCs in cross-kingdom communication and their potential use as plant stimulants.\n\nTo explore how plant defences influence root microbiome assembly, Chapter 4 examined the rhizosphere microbiome composition of 22 wild and domesticated Brassicaceae species in response to aboveground phytohormone-induced biotic stress. Because plants activate distinct hormonal pathways, involving salicylic acid (SA) or jasmonic acid (JA), depending on the type of herbivore insect, we investigated the effects of aboveground SA- and JA-pathway activation on the rhizosphere microbiome composition. Each phytohormone triggered distinct shifts in both bacterial and fungal communities, with most responsive taxa being pathway-specific. Moreover, the SA-induced microbiome exhibited a phylogenetic signal, suggesting evolutionarily conserved mechanisms of microbiome assembly under biotic stress in the Brassicaceae family.\n\nFinally, in Chapter 5, I tested whether stress-enriched bacteria are beneficial under stress conditions. A stress-enriched synthetic community (SE-SynCom), composed of strains enriched under drought stress and\/or SA treatment in Brassicaceae plants, was evaluated under drought, aphid infestation, and their combination. The SE-SynCom did not improve plant resilience to any stress, but instead increased leaf surface area and C content in control conditions and plant susceptibility to aphids under drought. Microbiome analyses showed that although all SE-SynCom members persisted in soil, only a subset colonized the plant roots, and their abundances varied depending on the stress condition. These findings suggest that stress-enriched microbes are not necessarily beneficial for stress resilience and highlight the complexity of designing SynComs that can enhance multi-stress tolerance.\n\nTogether, the results presented in this thesis support the hypothesis that plants modulate their root microbiomes in response to (a)biotic stress, and that these processes may be evolutionarily conserved. This work also provides mechanistic insights into how beneficial root-associated microbes enhance plant drought resilience. Finally, by designing and testing an SE-SynCom, I illustrate the challenges of translating microbiome knowledge into microbial solutions for combined drought and insect herbivory stress conditions.","auteur":"Zulema Carracedo Lorenzo","auteur_slug":"zulema-carracedo-lorenzo","publicatiedatum":"26 juni 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/zulemacarracedolorenzo?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/5ca327b6-b112-4bda-aee3-fc7711093071\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"18868","isbn":"","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":15601,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Wageningen University","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15599","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15599"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15599\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15602,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15599\/revisions\/15602"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15600"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15599"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15599"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}