Microbioma de Calotropis procera : uma abordagem metagenômica

Abstract

O microbioma vegetal, conjunto de microrganismos que habitam a superfície e tecidos da planta, representa um importante componente no estabelecimento e desenvolvimento vegetal, desempenhando atividades capazes de influenciar a sobrevivência e aptidão das plantas. Calotropis procera (Aiton) W. T. Aiton ocorre em regiões áridas e semiáridas do mundo. No Brasil é considerada como exótica invasora, ocorrendo em várias formações fitogeográficas, incluindo a Caatinga, Restinga, Cerrado, e áreas urbanas degradadas. Apesar de sua impressionante capacidade de tolerância a ambientes salinos e a baixa disponibilidade hídrica e nutricional, o conhecimento acerca do microbioma associado a esta espécie é pouco explorado. Nesse sentido, o presente estudo objetivou analisar a diversidade do microbioma das raízes e rizosfera de C. procera em dois ambientes do Nordeste brasileiro: Restinga e Caatinga, visando investigar sua composição frente a ambientes adversos e contrastantes. Para tanto, foram aplicadas duas abordagens metagenômicas: sequenciamento de amplicon 16S rDNA e shotgun para amostras da rizosfera e das raízes, respectivamente. Com relação à análise metagenômica de amplicon foi observado que, apesar das diferenças significativas encontradas em parâmetros químicos dos solos (a exemplo de sódio e potássio disponível), a composição e diversidade da comunidade bacteriana do solo rizosférico de C. procera e solo adjacente não diferiu significativamente entre os dois ambientes. Em consistência com este resultado, por meio da metagenômica de shotgun, identificou-se o mesmo padrão na estrutura taxonômica do microbioma da endosfera radicular de C. procera, indicando forte influência da planta na determinação do perfil microbiano associado aos dois nichos. Baixos índices de uniformidade no microbioma das raízes sugerem que a colonização neste nicho é limitada a dominância de poucos táxons, inclusive alguns deles ainda não reportados como endofíticos em plantas. Além disso, redes bacterianas foram mais complexas na rizosfera comparada ao solo adjacente e táxons identificados com abundância no solo rizosférico e raízes de C. procera são descritos como habitantes dos mesmos nichos em outras plantas. Parte destes são relatados com contribuições benéficas em diferentes hospedeiros vegetais, sugerindo uma possível seleção de comunidades potencialmente benéficas no estabelecimento bem- sucedido de C. procera em ambientes adversos. O presente estudo fornece uma análise abrangente das comunidades microbianas associadas a C. procera em ambientes contrastantes, e disponibiliza informações que podem ser exploradas futuramente para a prospecção de microrganismos com potencial para aliviar estresses abióticos em plantas sob condições adversas.