Selección de microbiota benéfica basada en el fenotipo del hospedero
En el presente trabajo se aborda el estudio de la microbiota de raíz utilizando una técnica “hospedero-céntrica”. Dicho enfoque les permitió a los autores seleccionar comunidades de microorganismos que mejoraran la tolerancia de plántulas de trigo ante la sequía, con base en el monitoreo del fenotipo de las plantas, a lo largo de varias inoculaciones.
La fuente del inóculo inicial se obtuvo a partir de pastos perenes colectados en la ciudad El Paso del estado de Texas, la cual fue seleccionada debido a que sus condiciones semiáridas podrían proveer presiones selectivas para la sobrevivencia bajo défict hídrico casi constante. Los pastos que crecían en el sitio de colecta pertenecían al género Cynodon y trás su colecta fueron sembrados y sometidos a condiciones de estrés hídrico, que les permitieron seleccionar los fenotipos más resistentes, basados en síntomas de la sequía (principalmente el marchitamiento hasta el colpaso). Los suelos y raíces de las plantas resistentes fueron utilizadas como inóculo (mezclado con sustrato estéril en proporción 1:10) para el crecimiento de semillas de trigo (Tricum aestivum) que fueron germinadas en condicioes de riego adecuado y posteriormente sometidas a un riego deficiente. Una vez más se seleccionó a los fenotipos más resistentes y se utilizaron sus raíces y sustrato como inóculo para realizar seis iteraciones del procedimiento previamente descrito. Además de los síntomas al estrés hídrico de las plantas, se evaluaron otras características fenotípicas, ligadas a la raíz y a la superficie aérea, al mismo tiempo que se analizó la diversidad bacteriana por medio de amplicones del gen 16S rRNA.
En el sexto ciclo de selección de la microbiota, las plántulas mostraron un retraso de cinco días en la aparición de los síntomas de estrés en comparación con la primer repetición. Para verificar si el efecto en el fenotipo de las plantas era ocasionado por la microbiota, se realizó una comparación entre el tratamiento descrito y un control dónde el sustrato de la sexta generación fue esterilizado. Como resultado, se observó que los controles presentaban raíces más pequeñas y menor superficie aérea. Un efecto similar se observó al realizar diluciones de la comunidad final, dónde la tolerancia se mantenía en diluciones de 10-1 y 10-2, pero se perdía al realizar diluciones de 10-3. La diversidad bacteriana se midió para el tiempo 0, 3 y 6, mostrando un aumento en la proporción de Proteobacterias y una disminución en la proporción de Actinobacterias. Los trabajos que abordan la relación entre la microbiota y el fenotipo de los hospederos nos ayudan a entender las relaciones que se establecen entre ambos, al mismo tiempo que podrían abrir las puertas para la selección o el diseño de microbiota con efectos benéficos.
Jochum, M. D., McWilliams, K. L., Pierson, E. A., & Jo, Y. K. (2019). Host-mediated microbiome engineering (HMME) of drought tolerance in the wheat rhizosphere. PloS one, 14(12).
