La investigación revela que toda la comunidad del microbioma, incluidos los hongos y protistas junto con las bacterias, reduce la tasa de crecimiento y modifica la morfología de la planta acuática lenteja de agua (Lemna menor). La investigación de Mark Davidson Jewell y colegas, publicada en AoB PLANTS, contrasta con hallazgos previos de que las bacterias aisladas pueden mejorar el crecimiento de la lenteja de agua. Los resultados muestran la importancia de considerar toda la comunidad microbiana, o microbioma, al estudiar las plantas.
Los jardineros con estanques pueden Conoce la lenteja de agua como un problema.. Es una pequeña planta acuática de una a cuatro hojas, cada una de menos de un centímetro de largo (un tercio de pulgada) y la mitad de ancho. Se adjunta una raíz, tal vez hasta 2 centímetros de largo. Produce flores diminutas, de apenas un milímetro de ancho, pero la principal forma de multiplicación es por división. Cuando se vuelve tan grande, se divide, convirtiéndose efectivamente en un clon de sí mismo.
Esta reproducción vegetativa rápidamente puede hacer que una pequeña colonia de plantas de lenteja de agua se convierta en un gran problema. También podría hacer que la planta sea extremadamente útil para muchas tareas, como limpiar productos químicos tóxicos or produciendo biocombustibles. Esta es una de las razones por las que los botánicos están interesados en descubrir qué estimula o dificulta el crecimiento de la lenteja de agua.
Estudios anteriores han encontrado que hay bacterias beneficiosas que pueden impulsar el crecimiento de la lenteja de agua, pero hay mucho más en el microbioma que solo bacterias. ¿Qué sucede cuando examinas todo el microbioma? Jewell y sus colegas tomaron muestras de lenteja de agua de ocho puntos alrededor de Montreal, así como muestras del microbioma. Luego eliminaron los microbios de la lenteja de agua. Después de un proceso minucioso para eliminar los microbios, se eligió una sola hoja de lenteja de agua de cada sitio para crecer en una nueva colonia y hacer lotes genéticamente idénticos de lenteja de agua para probar. Una vez que tenían los lotes de lentejas de agua libres de microbios, podían dividir las muestras. Algunos continuaron en condiciones estériles, mientras que a otros se les reintrodujeron sus microbiomas.
"Contrariamente a nuestras expectativas, la presencia del microbioma disminuyó constantemente la aptitud de la planta, en un promedio del 12 %", escriben Jewell y sus colegas en su artículo. “Aunque se han identificado varios mutualismos importantes planta-bacteria y planta-hongo para L menor, nuestros resultados resaltan la importancia de los patógenos, parásitos, competidores y herbívoros en el ensamblaje microbiano”.
Los botánicos estaban desconcertados por lo que daría resultados tan diferentes, pero creen que han identificado una diferencia clave, las partes del microbioma que no son bacterias. “Dada la discrepancia entre nuestros resultados y la mayoría de los otros estudios similares que aislan el microbioma bacteriano, es probable que estas interacciones negativas sean impulsadas por el componente eucariótico de L. menor microbioma. Nuestros resultados también están en línea con la literatura que documenta la importancia de los patógenos fúngicos y bacterianos (Rejmankova et al. 1986; Underwood y Baker 1991; Zhang et al. 2010; Ishizawa et al. 2017a, 2017b) y competencia de algas (furgoneta Moorsel 2022) Sobre L menor crecimiento."
El equipo encontró que el microbioma también afectó el fenotipo, los rasgos que tiene la lenteja de agua. La lenteja de agua expuesta a microbios tenía hojas más pequeñas y raíces más cortas. Ellos escriben: “Una posible explicación para esta disminución en el tamaño de las hojas es la presencia de algas fotosintéticas que disminuyen la disponibilidad de nutrientes a través de la competencia directa con L menor. Sin embargo, si este fuera el mecanismo principal a través del cual el microbioma se modificó L menor fenotipo, entonces daría como resultado un aumento en la longitud de la raíz, una respuesta plástica omnipresente a la disminución de la disponibilidad de nutrientes. Sin embargo, encontramos lo contrario, es decir, raíces más cortas cuando el microbioma estaba presente, así como un aumento en la relación brote-raíz medida como área de la fronda:longitud de la raíz”.
Los resultados demuestran la importancia de observar todo el microbioma en el entorno natural. Los autores concluyen: “Aunque el L menor Se ha demostrado que el microbioma incluye importantes asociaciones beneficiosas con muchas bacterias, su influencia parece estar ensombrecida por interacciones patógenas, parasitarias y competitivas en nuestro sistema, que incluye elementos eucariotas del microbioma”.
LEA EL ARTÍCULO:
Jewell, MD, van Moorsel, SJ y Bell, G. (2023) “La presencia de microbioma disminuye la aptitud y modifica el fenotipo en la planta acuática Lemna menor, " AoB PLANTS, 15(4), pág. muchacho026. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad026.
Imagen de portada: Lemna menor. Imagen: Canva.
