Caracterización de la diversidad y predicción del potencial genético funcional de las comunidades microbianas asociadas a la rizósfera del mangle negro (Avicennia germinans) en un gradiente de salinidad de La Guajira

Abstract

Los suelos de manglar poseen una alta actividad microbiana, la cual se encarga de realizar el ciclaje de nutrientes y asimismo sustenta la cadena trófica. El objetivo principal del presente trabajo fue identificar la diversidad y predecir el potencial genético funcional de las comunidades microbianas, presentes en el suelo rizosférico del mangle negro (Avicennia germinans), a lo largo del gradiente de salinidad. El lugar de estudio se ubicó en el manglar de la desembocadura del río Ranchería, en el departamento de La Guajira. El trabajo se dividió en tres objetivos: 1. Determinar la diversidad de microorganismos presentes en las tres zonas de muestreo mediante la secuenciación del gen 16S rRNA. 2. Evalular del efecto de las características fisicoquímicas del suelo sobre la diversidad taxonómica de las comunidades microbianas. 3. Predecir el potencial funcional microbiano, utilizando el software PICRUSt. Se identificó la diversidad y estructura de la comunidad de bacterias y archaeas, siendo la abundancia de bacterias más alta. Se encontraron diferencias significativas en 161 especies bacterianas a lo largo del gradiente de salinidad del suelo. Las variables fisicoquímicas del suelo carbono orgánico, arcilla y salinidad afectaron la distribución de OTUs. Mediante la predicción PICRUSt se identificaron diferencias significativas en los genes betA, betB, otsA, otsB, otsA otsB y proB relacionados a tolerancia al estrés por salinidad. En conclusión, este trabajo presenta una visión de la diversidad microbiana presente en un manglar de La Guajira, las variables ambientales que afectan la diversidad y la predicción de funciones metabólicas que se pudieran estar llevarse a cabo.

Abstract. Mangrove soils have high microbial activity, and these microbes perform nutrient cycling that supports food webs. The aim of the study was to identify microbial diversity and predict functional genetic potential of the microbial communities in the rhizosphere of black mangrove (Avicennia germinans), taking into account the salinity gradient. The location of soil samples was at the Brazo Riíto's mangrove, Ranchería river, La Guajira. The thesis is divided into three objectives: 1. Determinate microbial diversity present in the three sampling sites through gen 16S rRNA sequencing. 2. Evaluate the effect of physicochemical factors from soil into taxonomic diversity of microbial communities. 3. Predict functional potential microbial, by using PICRUSt software. Significant differences were found in 161 species along soil gradient salinity. Soil physicochemical variables such as organic carbon, clay and salinity affected the OTUs distribution. Through the PICRUSt prediction we identified significant differences genes such as betA, betB, otsA, otsB, otsA otsB y proB related to salinity stress tolerance. This work presents a vision of the microbial diversity present in the mangrove of La Guajira, the environmental variables that affect the diversity and the prediction of the metabolic functions that can be carrying out.