Las comunidades de bacterias asociadas a raíz responden a la intensidad de la sequía y de manera localizada
Estudios previos han demostrado que las Actinobacterias incrementan su abundancia en las raíces de las plantas en respuesta a las condicionces de sequía. Así mismo, se considera que los cultivos crecidos en desiertos son una fuente para el reclutamiento de microbios promotores del precimiento vegetal. Dentro de las Actinobacterias sugeridas como promotoras del crecimiento de las plantas, se encuentra Streptomyces sp., la cual ha mostrado antagonismo contra patógenos, produce metabolitos secundarios benéficos y participa en la adquisición de nutrientes. Debido al interés por el estudio de la microbiota en respuesta a la sequía, los autores de este trabajo se concentraron en describir la manera en la que ocurría el incremento del phylum Actinobacteria en las raíces, preguntándose si el incremento ocurría en función de la intensidad de la sequía, a lo largo de la raíz, si estos cambios estaban limitados a las partes más secas y si ocurrían de igual manera en las partes muertas. Para ello utilizaron las secuenciación masiva de amplicones del gen 16S rRNA, en plantas de mijo y de sorgo sometidas a estrés hídrico. Centrándose en las plantas de mijo porque crecen en lugares secos de África y Asia donde son una fuente de alimentos para muchas personas.
En concordancia con otros estudios, al analizar la microbiota asociada a varias especies de mijo, se observó un gradiente de diversidad entre el suelo, la rizósfera y la endósfera de las plantas; mientras que al analizar la diversidad beta, también se observaron diferencias entre estos tipos de muestra. Además, se observó cierto nivel de agrupamiento relacionado con la especie del mijo hospedero y el tramiento, pues se observaron diferencias entre los controles y los tratamientos de sequía más severa.
Para determinar si los cambios en las comunidades de microorganismos ocurrían a lo largo de la raíz o si estaban limitados a ciertas secciones de las mismas, se analizaron muestras de la totalidad de la raíz de plantas de sorgo, al mismo tiempo que muestras divididas en porción superior, porción media y porción inferior. Como resultado de éstos experimentos, se observó que el enriquecimiento de Actinobacterias ocurre en toda la raíz y que está acompañado de una reducción en todas las clases de Proteobacterias. Dicgos incrementos ocurren tanto en la rizósfera como en la endósfera e implican que la señalización molecular debe estar presente tanto en los exudados de raíz como en el interior de la misma.
No obstante, cuando se sometió la mitad de la raíz de plantas de mijo japonés a condiciones limitantes de agua y la otra mitad a riego constante, se observó que la mitad regada con mayor abundancia de agua, presentaba una microbiota más similar a la de plantas regadas con suficiente cantidad de agua; mientras que la porción seca presentaba comunidades similares a las de plantas bajo déficit hídrico total. Resultados que sugieren que el enriquecimiento de Actinobacterias ocurre de manera localizada en los sitios afectados por la sequía y no en todo el sistema de raíces de las plantas.
Finalmente, como varias especies de Actinobacteria pueden vivir como organismos saporfitos, se probó si el incremento de Actinobacterias también ocurría en las partes muertas de las raíces. Para ello se seccionó una parte de las raíces de las plantas utilizando una navaja y se sometieron a condiciones de riego estándar o de estrés hídrico, probando que las raíces muertas no mostraban un enriquecimiento de Actinobacterias como respuesta a la sequía de la forma en que lo hacen las raíces vivas.
Referencia:
Simmons, T., Styer, A., Pierroz, G., Gonçalves, A. P., Pasricha, R., Hazra, A., … & Coleman-Derr, D. (2020). Drought drives spatial variation in the millet root microbiome. Frontiers in Plant Science, 11, 599.
