Los microorganismos de la rizósfera influyen en el tiempo de floración de la planta
Las interacciones entre los exudados de raíz, la microbiota presente en suelo y la fisiología de la planta tienen el potencial de afectar a las comunidades microbianas de la rizósfera, así como al fenotipo de la planta a través de mecanismos de retroalimentación complejos. Con base en esto, los autores utilizaron plantas de Arabidopsis thaliana WT y la mutante Arabidopsis thaliana pgr5 y trasplantaron el microbioma rizosférico de la dos líneas a lo largo de tres generaciones para determinar si el inicio de la floración era un mecanismo mediado por los microorganismos. Después de realizar los tres pases generacionales los autores reportan que para Arabidopsis WT la floración se retrasa en la tercera generación, mientras que para Arabidopsis pgr5 la floración es temprana. Mediante secuenciación por 16S y observan que la diversidad y la abundancia de los microorganismos en la rizósfera va disminuyendo a lo largo de las generaciones en la dos líneas de plantas.
Los microbiomas obtenidos de la tercera generación (G3-WT y G3-pgr5) se utilizaron para inocular tres líneas de Arabidopsis (WT, pgr5 y pnsB4) independientes del experimento generacional. El microbioma G3-WT retrasó la floración en las tres líneas, reforzando así la hipótesis de que los microorganismos modulan de alguna manera la floración. Además del retraso en floración, los autores reportan que en aquellas plantas inoculadas con G3-WT hay un incremento en la actividad de ureasa y una disminución en la actividad de nitrato reductasa, resultando en un mayor contenido de NH4+ y NO3–. Es posible que los metabolitos presentes en rizósfera estén involucrados en la floración, por lo que se utilizaron métodos cromatográficos para determinar los exudados presentes en las líneas WT y pgr5, encontrando en Arabidopsis WT una mayor concentración de Trp y de IAA, que es producido por microorganismos como Arthrobacter a partir de Trp y sus derivados. Para determinar si el IAA está implicado en la floración se suplementaron los medios con distintas concentraciones de IAA observando que, efectivamente, la presencia de IAA retrasa la floración en un 20-30% en la línea WT, además de provocar una disminución en la velocidad de transcripción de genes involucrados en floración.
Con este trabajo se identificó una red de interacción en la que los exudados de la planta afectan la disponibilidad de nitrógeno y provocan la producción microbiana de IAA. La presencia de IAA promueve el crecimiento de la planta, estimulando la producción de exudados y generando así un sistema de retroalimentación positivo.
Referencia:
Lu, T., Ke, M., Lavoie, M., Jin, Y., Fan, X., Zhang, Z., Fu, Z., Sun, L., Gillings, M., Peñuelas, J., Qian, H., Zhu, Y. (2018) Rhizosphere microorganisms can influence the timing of plant flowering. Microbiome. 6: 231.
