Ecología de semillas y plántulas de árboles nativos de Uruguay, y su interacción con bacterias endófitas nativas en las primeras etapas de la regeneración

Abstract

Las relaciones entre las bacterias endófitas y sus plantas huésped se han desarrollado a lo largo de una larga historia evolutiva, y tiene influencia en su aptitud a través de funciones esenciales para su desarrollo y evolución, impactando en la estabilidad y el funcionamiento de los ecosistemas. El interés en estudiar las comunidades microbianas asociadas a las plantas ha aumentado significativamente en las últimas décadas. Esta creciente atención ha revelado la importancia de considerar el microbioma como un componente activo del desarrollo de las plantas huéspedes, que también responde a los cambios en las condiciones ambientales (bióticas y abióticas). Esta tesis tiene el objetivo general de evaluar el efecto de la inoculación de bacterias endófitas nativas en las fases iniciales de la regeneración en tres especies de árboles nativos, con un enfoque específico en los procesos de germinación y el desarrollo temprano de las plántulas. En el capítulo I, se realiza una revisión del conocimiento actual sobre las bacterias endófitas y su interacción con las plantas durante las etapas iniciales del desarrollo vegetal. La primera parte del capítulo se centra en el concepto de la planta como un holobionte vegetal, enfatizando en el papel crucial de su microbioma bacteriano. Se explora cómo estas interacciones microbianas influyen en el desarrollo de la planta al inicio de su ciclo de vida. En la segunda parte, se aborda el conocimiento sobre el microbioma bacteriano endofítica de las semillas. Se profundiza en cómo estas bacterias endófitas afectan las etapas tempranas del desarrollo de la planta, desde la germinación, pasando por su dispersión, hasta el establecimiento de la plántula en su hábitat natural. Se destacan las funciones y mecanismos mediante los cuales estas interacciones pueden influir en el desarrollo y la adaptación de las plantas en sus ecosistemas. En el capítulo II, dada la importancia ecológica de las zonas ribereñas y los limitados estudios sobre el microbioma de semillas de estos ecosistemas, se evalúa el efecto de la inoculación de bacterias endófitas en tres especies nativas del Bajo Río Uruguay en América del Sur, Blepharocalyx salicifolius (Myrtaceae),Erythrina crista-galli (Fabaceae) y Neltuma affinis (Fabaceae). Evaluamos el efecto de inoculación con bacterias provenientes de semillas nativas de árboles del Río Uruguay: Neobacillus drentensis (origen Myrtaceae), Kosakonia radicincitans (origen Fabaceae), y Citrobacter freundii y Priestia megaterium (origen Lauraceae), sobre la germinación y el crecimiento de las plántulas. Específicamente, evaluamos la respuesta germinativa (proporción de germinación final, velocidad de germinación y tiempo medio de germinación), y la vigorosidad de las plántulas en su primera etapa del establecimiento (biomasa seca, altura del tallo, área foliar y la relación biomasa subterráneo:aérea), en comparación con el control sin inoculación. Los resultados resaltan que i) las bacterias endófitas nativas inoculadas tuvieron efectos tanto en las variables de germinación como en el crecimiento de las plántulas de árboles nativos del Río Uruguay; ii) los efectos de la inoculación fueron diversos y variaron según la combinación de bacteria y especie de árbol. Estos resultados sugieren un potencial efecto de las bacterias endófitas en las primeras fases de regeneración de las plantas y destacan la complejidad de las interacciones del microbioma de las semillas. Además, plantean numerosas preguntas y abren nuevas posibilidades para futuros estudios sobre la biología de microorganismos asociados con plantas nativas y la ecología de semillas y plántulas en los bosques de Uruguay.