lemna menorLa lenteja de agua suele ser una planta pequeña, de solo unas pocas pulgadas de largo. Una nueva investigación muestra que se vuelve aún más pequeño a medida que los microbios interactúan con la planta.

La investigación muestra que toda la comunidad del microbioma, incluidos los hongos y los protistas, así como las bacterias, disminuye la tasa de crecimiento y altera la morfología de la lenteja de agua lenteja de agua (lemna menor). La investigación de Mark Davidson Jewell y colegas, publicada en PLANTAS AoBEsto contrasta con los hallazgos anteriores de que las bacterias aisladas pueden promover el crecimiento de la lenteja de agua. Los resultados muestran la importancia de considerar a toda la comunidad microbiana microbiomaen el estudio de las plantas.

Los jardineros con estanques pueden estar familiarizados con la lenteja de agua como un problema. Es una pequeña planta acuática con una a cuatro hojas, cada una de menos de una pulgada de largo y la mitad de ancho. De él cuelga una raíz, tal vez de hasta 2 centímetros de largo. Produce flores diminutas de apenas un milímetro de diámetro, pero su propagación es principalmente por división. Cuando se vuelve tan grande, se divide en dos y esencialmente crea un clon de sí mismo.

Esta propagación vegetativa puede convertir rápidamente una pequeña colonia de plantas de lenteja de agua en un gran problema. También podría hacer que la instalación sea extremadamente útil para muchas tareas, como limpiar productos químicos tóxicos o producir biocombustibles. Esta es una de las razones por las que los botánicos están interesados ​​en descubrir qué promueve o dificulta el crecimiento de la lenteja de agua.

Estudios anteriores han demostrado que hay bacterias beneficiosas que pueden promover 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 lugares alrededor de Montreal, así como muestras de microbioma. Luego eliminaron los microbios de la lenteja de agua. Después de un minucioso procedimiento de eliminación microbiana, se seleccionó una sola hoja de lenteja de agua en cada sitio para formar una nueva colonia y producir lotes genéticamente idénticos de lenteja de agua con fines de prueba. Una vez que tuvieran los lotes de lentejas de agua libres de microbios, podrían compartir las muestras. Algunos continuaron viviendo en condiciones estériles, mientras que a otros se les reintrodujo su microbioma.

“Contrariamente a nuestras expectativas, la presencia del microbioma disminuyó continuamente la aptitud de la planta, en un promedio del 12 %”, escriben Jewell y sus colegas en su artículo. “Aunque se han identificado varios mutualismos plantas-bacterias y plantas-hongos importantes L menor“Nuestros resultados subrayan la importancia de los patógenos, parásitos, competidores y herbívoros en el ensamblaje microbiano”.

Los botánicos estaban desconcertados en cuanto a qué conduciría a resultados tan diferentes, pero creen que han identificado una diferencia clave, a saber, las partes del microbioma que no son bacterias. “Dada la discrepancia entre nuestros resultados y la mayoría de los otros estudios similares para aislar el microbioma bacteriano, es probable que estas interacciones negativas sean causadas por el componente eucariótico de L menor microbioma. Nuestros resultados también son consistentes con la literatura que documenta la importancia de los patógenos fúngicos y bacterianos (Rejmankova y otros. 1986; Underwood y Baker 1991; zhang y otros. 2010; Ishizawa y otros. 2017a, 2017b) y competencia de algas (van Moorsel 2022). L menor Crecimiento.”

El equipo descubrió que el microbioma también influye en el fenotipo, es decir, las características de la lenteja de agua. La lenteja de agua expuesta a microbios tenía hojas más pequeñas y raíces más cortas. Escriben: “Una posible explicación de esta reducción en el tamaño de las hojas es la presencia de algas fotosintéticas, que reducen la disponibilidad de nutrientes al competir directamente con ellas”. L menor. Sin embargo, este sería el principal mecanismo por el cual el microbioma cambió L menor fenotipo, esto conduciría a un aumento en la longitud de la raíz, una respuesta plástica omnipresente a la reducción de la disponibilidad de nutrientes. Sin embargo, encontramos lo contrario, es decir, raíces más cortas cuando el microbioma estaba presente y un aumento en la relación brote-raíz, medida como área de la fronda:longitud de la raíz”.

Los resultados muestran la importancia de observar todo el microbioma en el entorno natural. Los autores concluyen: “Aunque el L menor Aunque se ha demostrado que el microbioma alberga importantes conexiones beneficiosas con muchas bacterias, su influencia parece verse eclipsada por interacciones patógenas, parasitarias y competitivas en nuestro sistema, que también incluye elementos eucariotas del microbioma”.

LEER EL ARTÍCULO
Jewell, MD, van Moorsel, SJ y Bell, G. (2023) “La presencia de un microbioma reduce la aptitud y altera el fenotipo de la planta acuática lemna menor“,” PLANTAS AoB, 15(4), p.lad026. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad026.

Foto de cubierta: lemna menor. Imagen: Canva.