Effect Of Different Levels Of Soil Microbial Diversity On The Symbiotic Relationship Plants - Arbuscular Mycorrhizal Fungi

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) son simbiontes obligados que estimulan el desarrollo vegetal a partir de la colonización de tejidos radiculares en más del 80% de las plantas. Son muchos los beneficios de dicha relación, como aumentar la superficie de absorción de la raíz, facilitar la captación del fósforo insoluble, aumentar la resistencia a patógenos, entre otros; consolidándolos como organismos de alta importancia para el desarrollo de las plantas. Así como los HMA, otros microorganismos que componen la alta diversidad microbiana del suelo, como las bacterias, mantienen una compleja red de interacciones que pueden afectan la colonización micorrízica (CM) y establecer una relación sinérgica con los HMA; no obstante, existen vacíos teóricos respecto a dicha dinámica. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de diferentes niveles de diversidad microbiana en el suelo, en la relación simbiótica planta – HMA. Inicialmente se realizó un experimento de CM para seleccionar dos plantas modelo a partir de seis especies vegetales diferentes: Maiz (Zea mays), Brizantha (Brachiaria brizantha), Crotalaria (Crotalaria juncea), Soya (Glycine max), Trigo (Triticum aestivum), y Sorgo (Sorghum bicolor) inoculadas con tres especies de HMA: Rhizophagus clarus; Dentiscutata heterogama y Acalouspora colombiana. Posteriormente, las dos especies vegetales con mayores tasas de CM fueron inoculadas con las tres especies de HMA en diferentes niveles de diversidad microbiana, obtenidas a partir de: i) diluciones sucesivas (10-1 10-3 o 10-6); y ii) tratamiento térmico (50, 80 o 100ºC), evaluando nuevamente la tasa de CM. Finalmente, se realizó la evaluación y correlación de tasas de CM de las plantas en función de los diferentes niveles de diversidad microbiana, para determinar su efecto en la relación micorrízica. Se observó una influencia indirecta de la comunidad microbiana sobre la CM, dada la restricción en la disponibilidad de nutrientes del suelo, como nitrógeno, dificultando la micorrización. La simbiosis de Crotalaria juncea con bacterias Rhizobium, aumentó la micorrización por la interacción tripartita Planta-HMA-Comunidad Microbiana, diferente de Brachiaria brizantha donde la CM varió por la disminución de la comunidad microbiana. Finalmente A. colombiana y D. heterogama, son posiblemente más resistentes a condiciones restrictivas del suelo logrando la micorrización, a diferencia de lo sucedido con R. clarus cuyas tasas de colonización variaron en función de las alteraciones de diversidad microbiana del suelo. Se concluye que La CM está influenciada, no solo por la diversidad microbiana sino también por características intrínsecas tanto de la planta hospedera como de la especie de HMA.Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are obligate symbionts that stimulate plant development from the colonization of root tissues in more than 80% of plants. There are many benefits of this relationship, such as increasing the absorption surface of the root, facilitating the uptake of insoluble phosphorus, increasing resistance to pathogens, among others; consolidating them as organisms of high importance for the development of plants. Just as AMF, other microorganisms that make up the high microbial diversity of the soil, such as bacteria, maintain a complex network of interactions that may affect mycorrhizal colonization (CM) and establish a synergistic relationship with AMF; However, there are theoretical gaps regarding this dynamic. The objective of this research was to evaluate the effect of different levels of microbial diversity in the soil, in the plant symbiotic relationship - HMA. Initially a CM experiment was carried out to select two model plants from six different plant species: Maize (Zea mays), Brizantha (Brachiaria brizantha), Crotalaria (Crotalaria juncea), Soya (Glycine max), Wheat (Triticum aestivum), and Sorghum (Sorghum bicolor) inoculated with three species of AMF: Rhizophagus clarus; Dentiscutata heterogama and Acalouspora colombiana. Subsequently, the two plant species with higher MC rates were inoculated with the three AMF species at different levels of microbial diversity, obtained from: i) successive dilutions (10-1 10-3 or 10-6); and ii) heat treatment (50, 80 or 100ºC), again evaluating the CM rate. Finally, the evaluation and correlation of MC rates of the plants was performed according to the different levels of microbial diversity, to determine their effect on the mycorrhizal relation. An indirect influence of the microbial community on MC was observed, given the restriction in the availability of soil nutrients, such as nitrogen, making mycorrhization difficult. The symbiosis of Crotalaria juncea with Rhizobium bacteria, increased mycorrhization by tripartite plant-HMA-Microbial Community interaction, different from Brachiaria brizantha where MC varied due to the decrease of the microbial community. Finally, A. colombiana and D. heterogama are possibly more resistant to soil restrictive conditions, achieving mycorrhization, unlike what happened with R. clarus, whose colonization rates varied according to alterations in soil microbial diversity. It is concluded that CM is influenced not only by microbial diversity but also by intrinsic characteristics of both the host plant and the AMF species