Comunidades Sintéticas Bacterianas Derivadas del Gradiente del Suelo Mejoran la Tolerancia a la Sequía en Plántulas de y
Autores: Aleksieienko, Ivan; Fernandes Hertel, Mariana; Reilhan, Jérôme; de Castro, Marie; Légeret, Bertrand; Caixeta Oliveira, Halley; Reiter, Ilja M.; Santaella, Catherine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Comunidades Sintéticas Bacterianas Derivadas del Gradiente del Suelo Mejoran la Tolerancia a la Sequía en Plántulas de y
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cambio climático
Sequía
Establecimiento de plántulas
Comunidades bacterianas sintéticas
Especies de árboles mediterráneos
Rasgos microbianos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La sequía inducida por el cambio climático amenaza la restauración de los bosques al limitar el establecimiento de plántulas. Para abordar esto, desarrollamos comunidades bacterianas sintéticas (SynComs) diseñadas para apoyar la tolerancia a la sequía en dos especies de árboles mediterráneos. Las bacterias se aislaron de suelos forestales expuestos a sequías a largo plazo, muestreando a diferentes profundidades del suelo y compartimentos asociados a las raíces. Seleccionamos cepas con características clave beneficiosas para las plantas, incluyendo producción de exopolisacáridos (EPS), síntesis de hormonas (auxina, ABA), liberación de sideróforos y tolerancia osmótica. Los SynComs se ensamblaron en función de la complementariedad funcional y el origen ecológico. Los ensayos de biofilm mostraron que incluso productores individuales débiles podían mejorar el rendimiento a nivel comunitario. Después de la selección inicial, los SynComs más y menos efectivos se probaron en plántulas. En comparación con los controles, los SynComs de mejor rendimiento redujeron la proporción de plántulas con síntomas de sequía en un 47% y en un 71%, superando a los inoculantes de cepa única. Notablemente, el SynCom rico en EPS se alineó con las características radiculares conservadoras, mientras que el SynCom rico en hormonas coincidió con la estrategia adquisitiva. La modelización predictiva identificó la identidad bacteriana y el momento de los síntomas como predictores clave de la resiliencia a la sequía. Nuestros resultados destacan el valor de alinear las características microbianas con las estrategias de las plantas y el contexto de sequía para una restauración forestal inteligente frente al clima.
Descripción
La sequía inducida por el cambio climático amenaza la restauración de los bosques al limitar el establecimiento de plántulas. Para abordar esto, desarrollamos comunidades bacterianas sintéticas (SynComs) diseñadas para apoyar la tolerancia a la sequía en dos especies de árboles mediterráneos. Las bacterias se aislaron de suelos forestales expuestos a sequías a largo plazo, muestreando a diferentes profundidades del suelo y compartimentos asociados a las raíces. Seleccionamos cepas con características clave beneficiosas para las plantas, incluyendo producción de exopolisacáridos (EPS), síntesis de hormonas (auxina, ABA), liberación de sideróforos y tolerancia osmótica. Los SynComs se ensamblaron en función de la complementariedad funcional y el origen ecológico. Los ensayos de biofilm mostraron que incluso productores individuales débiles podían mejorar el rendimiento a nivel comunitario. Después de la selección inicial, los SynComs más y menos efectivos se probaron en plántulas. En comparación con los controles, los SynComs de mejor rendimiento redujeron la proporción de plántulas con síntomas de sequía en un 47% y en un 71%, superando a los inoculantes de cepa única. Notablemente, el SynCom rico en EPS se alineó con las características radiculares conservadoras, mientras que el SynCom rico en hormonas coincidió con la estrategia adquisitiva. La modelización predictiva identificó la identidad bacteriana y el momento de los síntomas como predictores clave de la resiliencia a la sequía. Nuestros resultados destacan el valor de alinear las características microbianas con las estrategias de las plantas y el contexto de sequía para una restauración forestal inteligente frente al clima.