Conocimiento de las bases fisiológicas, bioquímicas y moleculares de la colonización en la simbiosis hongos micorrícicos arbusculares-soja domesticada vs no domesticada

Abstract

La soja (Glycine max) es uno de los cultivos más desarrollados en Argentina. En las últimas décadas la siembra directa y el empleo de variedades genéticamente modificadas favorecieron una masiva expansión del cultivo, acompañado por una mayor aplicación de agroquímicos. Tal problemática impacta negativamente sobre el ambiente y la salud del consumidor, promoviendo la búsqueda de soluciones hacia una agricultura sustentable. El uso de hongos micorrícicos arbusculares (HMA) constituye una alternativa frente a los fertilizantes minerales. Sin embargo, el proceso de domesticación podría haber afectado la capacidad de las plantas para establecer asociaciones beneficiosas con microorganismos de la rizósfera. El objetivo de esta tesis doctoral fue estudiar la simbiosis de HMA-soja domesticada (D) y no domesticada (ND) con el fin de elucidar si la domesticación, ha influenciado en la selección de genotipos menos micorrizables y cuales serían algunos de los mecanismos fisiológicos implicados. Se trabajó con genotipos de soja D y ND bajo condiciones de riego normal, se utilizó un inóculo mixto de HMA aislado de raíces de soja, en el que se registró la presencia de Funneliformis mosseae como especie mayoritaria. El sistema experimental bajo condiciones controladas nos permitió evaluar la colonización micorrícica y la dependencia micorrícica (DM) después de períodos cortos (20 días) y largos (40 días) de tratamiento. En general, los genotipos ND mostraron valores significativamente mayores en la formación de estructuras fúngicas, especialmente arbúsculos, y en la DM evaluada como parámetros de crecimiento, absorción de nutrientes, contenido en clorofila y regulación del estrés oxidativo. Además se evidenció un aumento en la concentración endógena de flavonoides, fenoles totales y poliaminas (PAs) en las raíces de plantas micorrizadas ND. Tanto la aplicación de flavonoides exógenos, como el silenciamiento de genes claves para la síntesis/degradación de PAs, estimularon la formación de arbúsculos en el genotipo D. El análisis de metabolitos por metabolómica, mostró mayores niveles en el genotipo ND, con la presencia aumentada de isoflavonas claves y de precursores de PAs. En genotipos de soja D de interés comercial se pudo confirmar la existencia de variabilidad en la respuesta a la micorrización. Algunos mostraron baja capacidad de colonización y formación de arbúsculos y otros un comportamiento similar a los genotipos ND. La variabilidad observada en estas respuestas entre los genotipos D, sugiere que la selección de genotipos de soja con una buena y temprana colonización micorrícica, particularmente alta relación arbúsculos / hifas y una4mayor concentración en flavonoides y PAs, podría ser una estrategia útil para el desarrollo de genotipos que optimicen la contribución de los HMA en los sistemas agrícolas.