Arqueas asociadas a jitomate muestran un efecto de rizósfera dependiente del cultivar
En plantas las arqueas representan un componente estable del microbioma en rizósfera y endósfera, así como en zonas ricas (raíces podridas) y pobres (filósfera) en nutrientes. El microbioma del jitomate (Solanum lycopersicum) se ha estudiado ampliamente debido a su importancia agroeconómica pero es escasa información sobre arqueas en este modelo. Los autores de este trabajo buscan identificar factores (tales como genotipo del hospedero y de suelo) que determinen la comunidad de arqueas y si éstas se transmiten entre generaciones de hospedero.
Se sembraron plantas de jitomate en suelo arcilloso y en suelo arenoso (10 partes de arena estéril y 1 parte de arcilla/arena). Las semillas fueron de los cultivares Moneymaker y Hildares y fueron las semillas comerciales las que se utilizaron como primera generación. De los frutos de esta generación de plantas se obtuvieron las semillas consideradas como semillas de la segunda generación. Tanto de suelo sin sembrar como de la rizósfera de las plantas y de ambas generaciones de semillas se extrajo DNA, se secuenció el gen 16 rRNA para analizar la estructura de la comunidad y se realizó qPCR para un análisis cuantitativo de las arqueas presentes en las muestras.
Los autores reportan que hay 10 veces más copias de genes de arqueas en la rizósfera del cultivar Moneymaker que el de Hildares, independientemente del tipo de suelo. A través de la secuenciación del gen 16S rRNA se determinó que las comunidades de arqueas en jitomate está dominada por Thaumarchaeota y Euryarchaeota, siendo la primera la más abundante en Moneymaker (60% y 20%, respectivamente), mientras que en Hildares hay un incremento en Euryarchaeota (34%) y de No Asignados (20%). Algo similar sucedió en suelos, donde Thaumarchaeota representó el 79% y el 51% y Euryarchaeota un 11% y 48% en suelos arenosos y arcillosos, respectivamente. A través de estimadores (Shannon, Simpson, Chao1) se reporta que el suelo arenoso contenía mayor diversidad de arqueas que el arcilloso pero, independientemente del suelo, las rizósferas de Moneymaker fueron más diversas. En cuanto a las semillas, se analizaron las dos generaciones únicamente de Moneymaker, donde la cantidad de copias de genes de arqueas presentes en las semillas de la segunda generación es cuatro veces menor que la encontrada en la primera. Al analizar la estructura de las comunidades microbianas en las semillas se identificaron taxa únicos para las semillas Moneymaker (Candidatus Nitrososphaera, Euryarchaeota, Bathyarchaeota).
La presencia de arqueas parece tener un fuerte efecto de rizósfera, ya que a pesar de que las comunidades de arqueas varían entre suelos, es el genotipo de la planta y no los suelos quien influye en el reclutamiento de microorganismos en rizósfera. El efecto del genotipo de la planta es sumamente evidente al considerar las diferencias presentes entre cultivares de una misma especie. Este efecto puede ser resultado no solo del tipo y calidad de exudados de raíz, sino de las diferentes estrategias de aprovechamiento de nutrientes de cada cultivar. Finalmente, los autores establecen que los análisis taxonómicos de las semillas parecen no sustentar que haya una selección de arqueas de una generación a otra.
Referencia:Taffner, J., Bergna, A., Cernava, T., Berg, G. (2020) Tomato-Associated Archaea Show a Cultivar-Specific Rhizosphere Effect but an Unspecific Transmission by Seeds. Phytobiomes Journal.
