La microbiota de las plantas a lo largo de su desarrollo
En este articulo los autores se preguntaron cómo la microbiota de raíz está estructurada a lo largo del ciclo de vida del arroz y si los cambios temporales son consistentes entre diferentes ubicaciones geográficas. Para resolver esto tomaron 1550 muestras de rizosfera, rizoplano y endosfera procedentes de plantas de arroz en dos localidades distintas (California y Arkansas) y en tres temporadas distintas: 2014 y 2015 para California, 2016 para Arkansas. El muestreo se hizo cada una o dos semanas dependiendo de la temporada. Secuenciaron amplicones del gen 16S rRNA y obtuvieron los perfiles taxonómicos para su análisis.
De forma interesante, en un análisis de ordenamiento, que refleja la similitud de las comunidades microbianas, encontraron que las muestras se agrupaban de acuerdo al lugar donde fueron colectadas. Así mismo encontraron que a medida que las plantas avanzaban en su estado de desarrollo las comunidades que se encontraban en sus raíces se parecían más comparado con estadios más tempranos en el desarrollo de la planta.
Fig 1. The root-associated microbiota stabilizes after 8–9 weeks after germination. (A) Principal coordinates analysis (PCoA) of Bray-Curtis dissimilarity between samples colored by root compartment. The numerical values used to construct this figure can be found in S1 Data. (B) The same plot as in panel A but colored by the field location. (C) The same analysis as in panels A and B but now showing principal coordinate (PCo) 1 versus PCo3, and the points are colored by the age ofthe plants from which the samples were taken. Hollow points represent bulk soil samples. (D) Heatmaps showing mean pairwise z-scores for similarity, computed as (1 − Bray- Curtis dissimilarity), between time points in each compartment for the 2014 California samples.
Posteriormente los autores quisieron identificar aquellos taxa asociados a estadios tempranos y tardíos de la planta, Para esto graficaron los phyla más abundantes y encontraron similitudes en los patrones de abundancia en el tiempo entre las 2 regiones de crecimiento. Por lo que después se dieron a la tarea de identificar que OTUS se asociaban a estadios tempranos y tardíos. Encontraron que los OTUs clasificados como Betaproteobacteria eran colonizadores tempranos y estaban compuestos principalmente de Burkholderiales, mientras que los OTUs de colonización tardía estaban compuestos principalmente por Rhodocyclales y SBla14.
Mean total abundance for the age-discriminant taxa across sites and compartments
Finalmente los autores emplearon un enfoque machine learning donde pudieron modelar y predecir la edad de la planta de arroz conociendo los OTUS que se encontraban en ella.
Referencia
Edwards, J. A., Santos-Medellín, C. M., Liechty, Z. S., Nguyen, B., Lurie, E., Eason, S., … & Sundaresan, V. (2018). Compositional shifts in root-associated bacterial and archaeal microbiota track the plant life cycle in field-grown rice. PLoS biology, 16(2), e2003862.
