Influencia del genotipo de plantas e inoculantes externos en la composición del microbioma de rizósfera

Las bacterias presentes en la rizósfera de plantas pueden cumplir distintos roles ecológicos y se piensa que  la composición de dicho microbioma es dependiente de la especie o genotipo de las plantas debido a los distintos perfiles de señales químicas que las raíces pueden producir y que funcionan como atractores (fuentes de carbono) para las bacterias.

El presente trabajo muestra las diferencias que se suscitan en la composición de la comunidad bacteriana de la rizósfera de dos distintos genotipos de soya (alta y baja nodulación) y sus líneas recombinantes. Asimismo, se prueba el efecto de la inoculación de rizobios con el objetivo de investigar los cambios metabólicos y taxonómicos de las comunidades bacterianas ante la introducción de agentes considerados promotores de crecimiento vegetal.

En primer lugar, los autores muestran que la inoculación con Rhizobium genera cambios en la talla de las plantas, promoviendo su crecimiento (altura y biomasa) y en particular, promueve la formación de nódulos en las plantas P1 que tienen deficiencias en nodulación. Al analizar la composición del microbioma de rizósferas de ambas plantas, se observaron diferencias entre el suelo circundante y las rizósferas; en particular, se encuentran con que las plantas de baja nodulación tienen una distinta composición y que las rizósfera en general tienen una mayor abundancia de los géneros Ensifer, Sphingomonas, Bacillus, Paenibacillus, Bradyrhizobium, Chryseobacterium, Streptomyces, Rhizobium. Al realizar análisis de abundancia diferencial, los autores proponen como biomarcadores de las plantas de baja nodulación a los géneros Rhizobium, Bradyrhizobuim y la familia  Gemmatimonadaceae y el género Flavisolibacter en las plantas de alta nodulación.

Para analizar las dinámicas de las comunidades de rizósferas, los autores generan redes de co-ocurrencia y encuentran que las plantas de alta nodulación tienen menor número de conectores y los nodos de alta conectividad son distintos entre genotipos. Al realizar los experimentos de inoculación con rizobios, se observa también un cambio en éstas redes, en particular, cambian las abundancias de los OTUs en los nodos de alta conectividad; particularmente hay cambios significativos en la abundancia de Chryseobacterium, el cual ha demostrado propiedades positivas para las plantas en otros trabajos.

En conclusión, este trabajo muestra la importancia que el genotipo de las plantas tiene en la estructura del microbioma de rizósfera y al mismo tiempo, como la inclusión de un agente externo puede modificar dicha estructura; y en algunos casos promover la  proliferación de otros microorganismos benéficos

Referencia: Zhong, Y., Yang, Y., Liu, P., Xu, R., Rensing, C., Fu, X., & Liao, H. (2019). Genotype and rhizobium inoculation modulate the assembly of soybean rhizobacterial communities. Plant, cell & environment.