La formación de nódulos es relevante en el establecimiento de la microbiota de endósfera y rizósfera
Lotus japonicus es una especie capaz de establecer relaciones simbióticas con bacterias fijadoras de nitrógeno y formar nódulos. Para analizar el efecto de la pérdida de la capacidad para formar nódulos, en la estructuración de su microbiota de raíz (considentando muestras de suelo, rizósfera, endósfera y nódulos), se utilizaron amplicones del gen 16S rRNA para estudiar las comunidades de raíz en plantas con genotipos silvestres y mutantes deficientes en genes relacionados con la capacidad para nodular (nfr5, nin y lhk1). Al crecer a las plantas y examinar su fenotipo, observaron que las plantas con el genotipo silvestre presentaban un mayor tamaño, mientras que las mutantes eran más pequeñas, con hojas más claras y en algunos casos no formaban nódulos. La diversidad beta muestra que las muestras de suelo, rizósfera, endósfera y nódulos son diferentes y distinguibles entre si, pues forman grupos discretos.
La mayoría de los OTUs que se presentan en las muestras de nódulos pertenecen al orden Rhizobiales. Sin embargo, para ver como la pérdida de la capacidad para formar nódulos afectaba la microbiota, utilizaron gráficas ternarias para estudiar la diversidad de suelos, rizósferas y endósferas. Al realizar el análisis comparativo entre plantas silvestres y mutantes, notaron que las mutantes presentaban un menor número de OTUs sobrerrepresentados en la endósfera respecto a las plantas silvestres. Lo anterior indica que la pérdida de la capacidad para realizar la simbiósis a nivel de nódulo, se refleja en cambios drástricos en la microbiota de raíz. Los OTUs cuya abaundancia disminuye en las muestras de endósfera pertenecen a Rhizobiales, Mixococcales y Caurobacterales. En el caso de la raíz, se observa un patrón opuesto, en el que el grupo de los Rhizobiales presenta una mayor abundancia. No obstante, al analizar la contribución de OTUs del suelo en la rizósfera y la endósfera, notaron que hay pocos OTUs característicos de suelo que sean muy abundantes en la endósfera, lo cual significa que a pesar de perder su capacidad para realizar simbiósis, sigue existiendo una selección o filtro de los OTUs que pueden interactuar con las plantas.
Zgadzaj, R., Garrido-Oter, R., Jensen, D. B., Koprivova, A., Schulze-Lefert, P., & Radutoiu, S. (2016). Root nodule symbiosis in Lotus japonicus drives the establishment of distinctive rhizosphere, root, and nodule bacterial communities. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(49), E7996-E8005.
