Dinámica de la Comunidad Bacteriana Endófita Tolerante a la Sequía en Zonas Agroclimáticas Contrastantes

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Ciencia de las plantas
• Ciencia agrícola

Sus antecedentes:

• El arroz (Oryza sativa) es un alimento básico mundial vulnerable a la sequía, especialmente en sistemas de secano.
• Los microbiomas endófitos ofrecen un enfoque sostenible para mejorar la resiliencia al estrés de las plantas.
• El potencial funcional de los endófitos en los landraces de arroz tradicionales está en gran parte sin caracterizar.

Objetivo del estudio:

• Investigar las comunidades bacterianas endófitas en cultivares indígenas de arroz de tierras altas y bajas de Bengala Occidental, India.
• Explorar el potencial funcional de estos endófitos para la resiliencia a la sequía.
• Identificar cepas bacterianas específicas y sus mecanismos para mejorar el rendimiento del arroz con limitaciones de agua.

Principales métodos:

• Secuenciación de amplicones de ARNr 16S para la caracterización de la comunidad bacteriana.
• Perfilado funcional predictivo (PICRUSt2) de genomas microbianos.
• Cribado basado en cultivo de aislados endófitos para la tolerancia al estrés.
• Validación bioquímica de la producción de osmolitos y ensayos con plantas.

Principales resultados:

• Diferentes ensamblajes de bacterias endófitas se asociaron con los agroecosistemas de arroz de tierras altas y bajas.
• Los endófitos del arroz de tierras altas se enriquecieron en taxones adaptados al estrés (Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes).
• Se predijeron vías funcionales clave para la biosíntesis de osmolitos y la defensa antioxidante en los microbiomas de tierras altas.
• Las bacterias aisladas (Enterobacter sp. KNR1, Klebsiella sp. GBR1) mostraron una alta tolerancia al estrés osmótico y produjeron compuestos beneficiosos (prolina, glicina betaína, IAA, EPS).

Conclusiones:

• Los landraces indígenas de arroz de tierras altas son una fuente valiosa de bacterias endófitas funcionalmente resilientes.
• Estos endófitos poseen mecanismos para la adaptación al estrés por sequía, incluida la producción de osmolitos y la colonización de raíces.
• Los endófitos identificados proporcionan una base para el desarrollo de consorcios microbianos para mejorar la resiliencia a la sequía del arroz.