Caracterización de la microbiota rizosférica de Amaranthus cruentus L. y sus cambios cuando la planta es sometida a estrés salino

Abstract

"Salinity is one of the growing global problems affecting hundreds of agricultural hectares around the world; therefore, it is necessary to find strategies that allow us to reduce the adverse effects of saline stress on plant growth and consequently on food production. The use of plant growth-promoting bacteria (PGPB) has been proposed as an alternative to increasing crop productivity in a more environmentally friendly way. For this reason, it is of great interest to identify endophytic strains of stress-tolerant plants. Amaranthus cruentus L., is a crop resistant to various adverse conditions such as high salinity, however, there are no reports of endophytic bacterial communities with this plant. In that regard, the objective of this work was to isolate and identify the PGPBs associated with roots and rhizosphere of A. cruentus when the plant grows under normal conditions and when it was subjected to salinity stress. Cultivable root endophytic bacteria were isolated by traditional microbiology culture methods. The rhizosphere microbiota was identified by sequencing the 16S rRNA gene. Diazotrophic strains were isolated, 12 of which were able to solubilize iron, from which 6 were isolated from control plant isolates and 6 from plants grown under salt stress. Of these strains, 4 were able to solubilize phosphates. Metagenome bioinformatics analyses revealed the identity of the microorganisms associated with the rhizosphere. Some taxa from different communities were found to be differentiated, which confirmed that the microbiota changes when plants were subjected to salinity stress. This microbiota could be related to the natural tolerance of amaranth to different types of abiotic stresses."

"La salinidad es uno de los problemas en constante crecimiento que afecta cientos de hectáreas agrícolas en todo el mundo; por lo tanto, es necesario buscar estrategias que nos permitan aminorar los efectos adversos del estrés salino sobre el crecimiento de plantas y por ende sobre la producción de alimentos. El uso de bacterias promotoras de crecimiento de plantas (BPCP), se ha propuesto como una alternativa para incrementar la productividad de los cultivos en una forma más amigable con el ambiente. Por este motivo es de gran interés el identificar cepas endófitas de plantas tolerantes a diversos tipos de estrés. Amaranthus cruentus L., es un cultivo resistente a diversas condiciones adversas como alta salinidad, sin embargo, se desconocen la existencia de bacterias asociadas a esta planta por lo que el objetivo de este trabajo fue aislar e identificar las BPCP asociadas a raíces y rizosfera de A. cruentus cuando la planta crece en condiciones normales y cuando es sometida a estrés por salinidad. Las bacterias cultivables endófitas de raices fueron aisladas por métodos de microbiología tradicional. La microbiota de la rizosfera fue identificada mediante la secuenciación del gen ARNr 16S. Se aislaron 18 cepas de bacterias diazotróficas, las cuales 12 fueron capaces de solubilizar hierro, 6 aisladas de planta control y 6 de plantas crecidas en condiciones de estrés. De estas cepas 4 fueron capaces de solubilizar fosfatos. Los análisis bioinformáticos de la secuenciación del metagenoma revelaron la identidad de los microorganismos asociados a la rizósfera. Se encontraron diferenciados algunos taxones de las diferentes comunidades por lo que se confirma que la microbiota cambia con el estrés salino al que fueron sometidas las plantas. Esta microbiota podría estar relacionada con la tolerancia natural de amaranto a diferentes tipos de estreses abióticos."