Dinámica de la comunidad de Hongos Formadores de Micorrizas Arbusculares después de inocular Rhizophagus irregularis en un sistema agrícola en el trópico

Abstract

El beneficio de inocular Hongos Formadores de Micorrizas Arbusculares (HFMA) en cultivos de importancia agronómica, ha sido reportado en términos de productividad y ha promovido un uso más frecuente de los hongos micorrícicos en los sistemas productivos. Rhizophagus irregularis es el hongo modelo que se utiliza como biofertilizante y se desconoce si la inoculación de este hongo en suelos agrícolas puede generar un disturbio sobre la comunidad local de HFMA asociada a plantas de interés agronómico. Los cambios en la riqueza y abundancia de HFMA tras la inoculación, fueron evaluados en experimentos de campo, utilizando metagenómica. En un primer experimento, un cultivo de yuca (Manihot esculenta Cranz) fue inoculado con un inóculo comercial producido en condiciones in-vitro, donde también se incluyeron tres niveles de fertilización fosfatada. En un segundo experimento, líneas genéticamente diferentes de Rhizophagus irregularis, el hongo modelo en el filo Glomeromycota, fueron utilizadas como inóculo para evaluar la influencia que tiene la información genética intra-específica del hongo inoculado, sobre la estructura de la comunidad local de HFMA asociada a dos variedades de yuca. Los dos experimentos fueron realizados en condiciones de campo. Muestras de raíces fueron tomadas a los 3 y 12 meses después de la inoculación. Utilizando la morfología de esporas en suelo rizosférico y secuenciamiento masivo (Illumina MiSeq), se obtuvo una alta cobertura de la comunidad de HFMA. Se observó que tanto la variedad genética del inóculo como de la planta hospedera, tienen una influencia en la estructura de la comunidad de HFMA. La fertilización fosfatada no generó disturbio sobre la comunidad de HFMA y el tiempo de muestreo tampoco fue un factor determinante en los cambios observados. En este estudio se encontró que la especie dominante fue Rhizophagus sp, por lo tanto se diseño una estrategia metodológica para describir la población de Rhizophagus sp en la comunidad local en muestras ambientales. Los resultados de este trabajo son una aproximación para entender el efecto de la inoculación de R. irregularis sobre la dinámica de las comunidades de HFMA en suelos del trópico.

Abstract. The positive effect of arbuscular mycorrhizal fungal (AMF) inoculation on cassava plants has been reported in terms of yield. This is likely to lead to more non-native AMF being applied. However, it is still unclear whether non-native AMF inoculum has an effect on local AMF communities in terms of diversity. In a first experiment, a cassava crop was inoculated with commercial in vitro-produced Rhizophagus irregularis and grown under three phosphate fertilizer levels. Using spore morphology and Illumina MiSeq sequences of AMF SSU rDNA from roots and soil, a wide coverage of the AMF community was achieved. Glomeromycota taxa outside (rhizospheric soil) and inside cassava roots were described using SSU rDNA region, and it showed complementary information about the AMF community. P fertilization did not showed effect on AMF communities diversity. In a second experiment, fifteen genetically different R. irregularis lines were inoculated on two cassava varieties. Samples were taken 3 and 12 months after inoculation. We showed that intra-especific diversity of cassava plant and R. irregularis have an effect on AMF communities. The sampling time was no significant. This study revealed that Rhizophagus sp. was the dominant genus colonizing cassava roots in the field. Our work establishes an approach for understanding the effects of inoculation on the local AMF communities and highlights the need for more research on the potential environmental effect of AMF.