Estudio de interacción de Streptomyces sp. N2A con raíces de plantas

Abstract

El uso de microorganismos benéficos del suelo representa una alternativa ecológica sustentable frente a los agroquímicos tradicionales. El grupo de trabajo aisló actinobacterias de la rizósfera de plantas de soja, entre ellas, la cepa Streptomyces sp. N2A. Esta cepa demostró una alta eficacia como promotora del crecimiento y antagonista de fitopatógenos. El presente trabajo de tesina tuvo como objetivo evaluar el rol de tres enzimas degradadoras de pared putativas, codificadas por los genes rs34255, rs17725 y rs30775, de Streptomyces sp. N2A en la interacción con Arabidopsis thaliana. Específicamente, se buscó evaluar el impacto de las distintas cepas sobre la modulación de la arquitectura del sistema radicular, analizando su capacidad para promover el desarrollo de pelos radicales. Para ello, se emplearon cepas mutantes de cada uno de estos genes (KO34255, KO17725 y KO30775) a las que se les analizó el secretoma mediante separación electroforética en geles desnaturalizantes de poliacrilamida (SDS PAGE) a partir de los sobrenadantes de cultivo de la cepa silvestre y sus variantes. Posteriormente, se llevaron a cabo ensayos de inoculación radicular in vitro, evaluando parámetros de la arquitectura radicular. Adicionalmente, se estudió la capacidad protectora de la cepa parental y sus mutantes frente al fitopatógeno foliar Pseudomonas syringae patovar tomato DC3000. Los resultados demostraron que la cepa silvestre N2A promueve significativamente el desarrollo de pelos radicales mediante un mecanismo dependiente del contacto y de la secreción de posibles factores difusibles. Al evaluar las mutantes, se determinó que la enzima codificada por el gen rs34255 no es indispensable para la interacción con las raíces. Por el contrario, las cepas KO17725 y KO30775 exhibieron una disminución de su capacidad promotora y un patrón de colonización microscópica desorganizado respecto a la cepa silvestre. En los ensayos de biocontrol, KO34255 y KO30775 lograron proteger a la planta frente a P. DC3000, capacidad que se perdió en la mutante KO17725. En conjunto, estos hallazgos evidencian que las exoenzimas degradadoras de polisacáridos específicos podrían actuar como determinantes moleculares críticos para el establecimiento de una interacción eficiente entre Streptomyces sp. N2A y A. thaliana.