Unravelling Micromonospora interactions with its host plant and the associated microbioma

Resumen

La Unión Europea depende en gran medida de las importaciones de soja (> 70%) como fuente de proteínas, ya que la producción local apenas cubre el 5% de la demanda interna. Por ello, es necesario explorar fuentes alternativas para reducir esta dependencia. Entre las leguminosas, Lupinus angustifolius es una opción dado su alto valor proteico y su uso para la alimentación animal y humana. Esta leguminosa es una planta autóctona del continente europeo, que está bien adaptada a las condiciones climáticas de otras regiones como puede ser Australia o América. También crece de forma silvestre en suelos pobres gracias a su capacidad para fijar nitrógeno en simbiosis con bacterias. La adaptación de dicha planta puede deberse en parte a los microorganismos asociados a sus raíces, que le proporcionan estabilidad y resistencia, además de moléculas promotoras del crecimiento vegetal y nutrientes. Las comunidades microbianas asociadas a las plantas se ven influenciadas por diversos factores como son el genotipo/especie del huésped, el tipo de suelo, compartimento de la planta y estación climática, entre otros. Separar estos factores para saber cuáles son los que más influyen en la asociación de microorganismos a las plantas es una tarea muy complicada puesto que ninguno se da de forma independiente. En el primer capítulo de esta tesis doctoral, se abordó esta temática estudiando las variaciones estacionales y geográficas de la microbiota del suelo, y caracterizando el microbioma asociado a la planta Lupinus angustifolius en diferentes condiciones de cultivo mediante técnicas independientes de cultivo. En el segundo capítulo, el objetivo fue el aislamiento e identificación molecular de la comunidad bacteriana presente en los distintos tejidos de la planta y la generación de una colección de cepas asociada al microbioma de L. angustifolius. Con los resultados obtenidos en los dos primeros capítulos, se describió por primera vez el microbioma core de la planta L. angustifolius. En el tercer y último capítulo de esta tesis doctoral se trató de descifrar las interacciones de Micromonospora con su planta huésped y el microbioma asociado, empleando para tal fin la información obtenida en los capítulos anteriores. Se desarrollaron siete comunidades sintéticas que se inocularon en experimentos in planta, en condiciones de invernadero en un suelo con su comunidad natural, y en un sistema gnotobiótico con un sustrato estéril. Posteriormente se evaluó mediante técnicas independientes de cultivo cómo se ensamblaban los microorganismos a la raíz y cuál era el efecto de las distintas SynComs en la planta huésped y el microbioma circundante