Microbiota asociada a diferentes especies de plantas en un gradiente latitudinal a lo largo de seis países
Como consecuencia del cambio climático y los hábitats propicios generados por los sedimentos arrastrados por los ríos que fluyen desde los Alpes, ciertas especies de plantas han expandido su distribución hacia nuevas latitudes. Para entender los efectos de éstos cambios de distribución de las plantas en la microbiota de suelo y raíz, los autores del presente trabajo identificaron siete especies cuyo rango de distribución se ha expandido en los últimos cincuenta años. De éstas especies, tres (Dittrichia graveolens, Lactuca serriola y Rapistrum rugosum) no cuentan con congéneres en sus “nuevos” rangos de distribución, mientras que cuatro (Centaurea stoebe, Geranium pyrenaicum, Tragopogon pratensis y Rorippa austriaca) cuentan con parientes nativos (Centaurea jacea, Geranium molle, Tragopogon dubious y Rorippa sylvestris) que también fueron considerados en el estudio. En relación con el estudio latitudinal, que era el principal objetivo del trabajo, las plantas fueron muestreadas en Grecia, Montenegro, Slovenia, Austria, Alemania y Países Bajos.
De cada planta se tomaron réplicas y se extrajo el DNA correspondiente a la rizósfera y al suelo circundante. El estudio de la diversidad de bacterias se realizó por medio del gen 16S rRNA y el de los hongos por medio de ITS. Para conocer el efecto de las variables fisicoquímicas, se medieron el pH y la concentración de nutrientes de los suelos en los que crecían las plantas. Las comunidades de suelo y rizósfera, están dominadas por los Phyla Proteobacteria y Actinobacteria, con un incremento de éste último Phylum en la rizósfera, la cual muestra diferencias en la diversidad beta que la separan del suelo. Respecto a las comunidades de hongos, las diferencias entre suelo y rizósfera son más sutiles y se encuentran dominadas por Sordariomycetes y Dothideomycetes.
and fungal (b) communities, visualized by PCA and differences determined by non-metric multidimensional scaling (NMDS) of Bray–Curtis differences (permutational multivariate analysis of variance using distance matrices (PERMANOVA): P < 0.001 for both). PC, principal component. c,d, Relative abundances of bacterial (c) and fungal (d) taxa from the rhizosphere and soil.
A lo largo del gradiente latitudinal, la especie de las plantas fue (por encima de las características fisicoquímicas de los suelos) el mejor predictor de la variación de la diversidad microbiana, explicando entre un 7 y un 14% de la variación observada. Por otro lado, se observó una correlación negativa entre el rango de distribución de las plantas y la disimilitud (calculado mediante el índice Bray-Curtis) entre las comunidades de los diferentes sitios muestreados, de acuerdo con su ubicación. Las correlaciones negativas más fuertes ocurrieron en las plantas que expandieron su rango de distribución y no tenían parientes silvestres. Lo anterior sugiere que el microbioma de las plantas nativas (o aquellas de distribución extendida con parientes nativos), tienen una microbiota que está más influenciada por relaciones co-evolutivas entre las plantas y sus hospederos; mientras que la microbiota de las plantas de distribución extendida sin parientes nativos, estaría más determinado por eventos recientes y la microbiota de las plantas nativas con las que se encuentran en sus nuevas áreas de distribución.
become more similar under unrelated range-expanding plants (red) and, to some extent, under native plants (purple) that are further from their original
range. Similar but weaker patterns were observed in related range-expanding plants (green). b, For fungal communities, significant decreases were only
observed in soils. Spearman rank correlation coefficients are shown; *P < 0.05; **P < 0.01; ***P ≪ 0.001; NS, not significant. The lines indicate the mean,
and grey shading indicates the s.e.m.
Ramirez, K. S., Snoek, L. B., Koorem, K., Geisen, S., Bloem, L. J., ten Hooven, F., … & van Raaij, D. (2019). Range-expansion effects on the belowground plant microbiome. Nature ecology & evolution, 1.
