15 Dic Tesis doctoral sobre caracterización de las comunidades bacterianas asociadas a plantas en suelos ricos en metales
El pasado 8 de septiembre de 2017 la candidata María Touceda González procedió a defender de forma exitosa su tesis doctoral en el Instituto de Investigaciones Agrobiológicas de Galicia (IIAG-CSIC), en Santiago de Compostela. La Tesis de se ha realizado bajo la dirección de la Dra. Ángeles Prieto Fernández y la Dra. Petra Susan Kidd, científicas del Grupo de Microbiología del IIAG-CSIC. El trabajo defendido llevaba el título “Molecular tools to characterise plant-associated bacterial communities in soils naturally enriched or contaminated with trace metals” (Caracterización, empleando herramientas moleculares, de comunidades bacterianas asociadas a plantas establecidas en suelos naturalmente ricos o contaminados con metales traza).
En esta tesis por una parte se evaluó el efecto de las técnicas de fitocorrección, a medio y largo plazo, en la estructura, la diversidad y la actividad de las comunidades microbianas edáficas y además se estudió el potencial de estos parámetros biológicos para monitorizar el éxito de las técnicas de fitocorrección en suelos contaminados. Con este fin, se recogieron muestras en suelos contaminados con metales traza a lo largo de todo Europa donde se aplicaron distintas técnicas de fitocorrección durante al menos 5 años, incluyendo el emplazamiento de Saint-Medard d’Eyrans (Francia) que también forma parte de la red de emplazamientos del Proyecto PhytoSUDOE (gestionado por BIOGECO; Emplazamiento S1). Por otra parte, se caracterizaron las comunidades bacterianas de la rizosfera de distintas plantas que crecen en suelos naturalmente ricos en metales como son la hiperacumuladora de Ni, Alyssum serpyllifolium, y la exclusora de metal, Dactylis glomerata. Para llevar a cabo estos objetivos se emplearon técnicas moleculares que permiten una visión más amplia que las técnicas tradicionales basadas en el cultivo de microorganismos.
Los resultados revelaron que las distintas técnicas de fitocorrección utilizadas indujeron un incremento en la biomasa y actividad microbianas, así como claras modificaciones en la estructura y diversidad de las comunidades bacterianas (Figura 1). Estos cambios se observaron principalmente en los suelos contaminados en los que se incorporaron enmiendas orgánicas e inorgánicas. El estudio realizado permitió apreciar que los parámetros microbiológicos fueron muy sensibles a los cambios inducidos por las técnicas de fitocorrección a medio y largo plazo, por lo que sería interesante combinar los tradicionales análisis fisicoquímicos del suelo con los análisis microbiológicos del mismo. Respecto a las comunidades bacterianas rizosféricas asociadas a plantas hiperacumuladoras y exclusoras de Ni se encontró que las comunidades rizosféricas en estas dos plantas difirieron mucho entre ellas y también respecto al suelo ultramáfico no vegetado. Además, con respecto al suelo no vegetado se vio que la rizosfera las hiperacumuladoras de Ni está enriquecida en miembros de los fila Bacteroidetes, Actinobacteria de la clase Actinobacteridae, y Proteobacteria de la clase Alfaproteobacteria (Figura 2).
Figure 1. Dendrogramas UPGM basados en las matrices de correlación de Pearson de las comunidades bacterianas de suelos no tratados y suelos donde se aplicaron opciones de fitogestión. a) BIOGECO donde se implementó fitoextracción asistida y fitoestabilización asistida; b) Freiberg, Högbytorp y Lommel donde se implementó fitoextracción; y c) Arnoldstein y Piekary donde se implementó estabilización in situ y fitoexclusión.
Figure 2: Clases bacterianas principales (con abundancia relativa superior al 1%) que se detectaron en las librerías de pirosecuenciación del ARN ribosomal 16S en asociación con la hiperacumuladora de Ni, Alyssum serpyllifolium. LAR y LNV: rizosfera y suelo no vegetado, respectivamente, de Barazón; SBAR y SBNV: rizosfera y suelo no vegetado, respectivamente, de Sierra Bermeja.