¿Los enmiendas orgánicas fomentan solo bacterias beneficiosas en agroecosistemas?: El caso de TSO55
Autores: Campos-Avelar, Ixchel; Montoya-Martínez, Amelia C.; Escalante-Beltrán, Alina; Parra-Cota, Fannie I.; de los Santos Villalobos, Sergio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
¿Los enmiendas orgánicas fomentan solo bacterias beneficiosas en agroecosistemas?: El caso de TSO55Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cepa bacteriana
Secuencia del genoma
Potencial patogénico
Resistencia a antibióticos
Promoción del crecimiento de plantas
Producción de sideróforos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
La cepa bacteriana TSO55 fue aislada de un campo comercial de trigo (L. subsp.), bajo enmiendas orgánicas, ubicado en el Valle de Yaqui, México. La caracterización morfológica y microscópica mostró colonias irregulares de color blanco sucio y bacilos Gram positivos, respectivamente. La secuencia del genoma draft de esta cepa reveló un tamaño genómico de 5,489,151 pb, con un contenido de G + C del 35.21%, un valor de N50 de 245,934 pb, un valor de L50 de 8 y 85 contigs. La afiliación taxonómica mostró que la cepa TSO55 pertenece a, reportada como un patógeno humano emergente. La anotación del genoma identificó 5743 y 5587 secuencias de ADN codificantes (CDSs), respectivamente, destacando genes asociados con la producción de indol, la solubilización de fosfato y potasio, y la adquisición de hierro. Un análisis in silico adicional indicó la presencia de tres CDSs relacionados con islas de patogenicidad y un alto potencial patogénico (77%), así como la presencia de múltiples grupos de genes relacionados con la resistencia a antibióticos. La evaluación in vitro de rasgos de promoción del crecimiento de plantas fue negativa para la producción de indol y la solubilización de fosfato y potasio, y fue positiva pero baja (18%) para la producción de sideróforos. Se confirmó el grupo de genes biosintéticos para la biosíntesis de bacilibactina (sideróforo). La bioactividad antifúngica de la cepa TSO55 evaluada contra hongos patógenos del trigo (TF17, TPQ3 y TF14) mostró una mínima inhibición fúngica. Un ensayo de susceptibilidad a antibióticos indicó resistencia a tres de los seis antibióticos evaluados, hasta una concentración de 20 ug/mL. El resultado de beta hemólisis en agar sangre reforzó el potencial patogénico de TSO55. La inoculación de TSO55 en plántulas de trigo resultó en una disminución significativa en la longitud de las raíces (-8.4%), la altura total de la planta (-4.2%), el peso seco de las raíces (-18.6%), el peso seco del tallo (-11.1%) y el peso seco total de la planta (-15.2%) en comparación con el tratamiento control (no inoculado). Este trabajo destaca la importancia de analizar la seguridad microbiológica de las enmiendas orgánicas antes de su aplicación. La afiliación taxonómica basada en genomas y la bioprospección de especies microbianas introducidas en el suelo por prácticas agrícolas orgánicas y cualquier inoculante microbiano evitarán la introducción de especies peligrosas con rasgos no beneficiosos para los cultivos, lo que afecta la sostenibilidad y genera riesgos potenciales para la salud de las plantas y los humanos.
Descripción
La cepa bacteriana TSO55 fue aislada de un campo comercial de trigo (L. subsp.), bajo enmiendas orgánicas, ubicado en el Valle de Yaqui, México. La caracterización morfológica y microscópica mostró colonias irregulares de color blanco sucio y bacilos Gram positivos, respectivamente. La secuencia del genoma draft de esta cepa reveló un tamaño genómico de 5,489,151 pb, con un contenido de G + C del 35.21%, un valor de N50 de 245,934 pb, un valor de L50 de 8 y 85 contigs. La afiliación taxonómica mostró que la cepa TSO55 pertenece a, reportada como un patógeno humano emergente. La anotación del genoma identificó 5743 y 5587 secuencias de ADN codificantes (CDSs), respectivamente, destacando genes asociados con la producción de indol, la solubilización de fosfato y potasio, y la adquisición de hierro. Un análisis in silico adicional indicó la presencia de tres CDSs relacionados con islas de patogenicidad y un alto potencial patogénico (77%), así como la presencia de múltiples grupos de genes relacionados con la resistencia a antibióticos. La evaluación in vitro de rasgos de promoción del crecimiento de plantas fue negativa para la producción de indol y la solubilización de fosfato y potasio, y fue positiva pero baja (18%) para la producción de sideróforos. Se confirmó el grupo de genes biosintéticos para la biosíntesis de bacilibactina (sideróforo). La bioactividad antifúngica de la cepa TSO55 evaluada contra hongos patógenos del trigo (TF17, TPQ3 y TF14) mostró una mínima inhibición fúngica. Un ensayo de susceptibilidad a antibióticos indicó resistencia a tres de los seis antibióticos evaluados, hasta una concentración de 20 ug/mL. El resultado de beta hemólisis en agar sangre reforzó el potencial patogénico de TSO55. La inoculación de TSO55 en plántulas de trigo resultó en una disminución significativa en la longitud de las raíces (-8.4%), la altura total de la planta (-4.2%), el peso seco de las raíces (-18.6%), el peso seco del tallo (-11.1%) y el peso seco total de la planta (-15.2%) en comparación con el tratamiento control (no inoculado). Este trabajo destaca la importancia de analizar la seguridad microbiológica de las enmiendas orgánicas antes de su aplicación. La afiliación taxonómica basada en genomas y la bioprospección de especies microbianas introducidas en el suelo por prácticas agrícolas orgánicas y cualquier inoculante microbiano evitarán la introducción de especies peligrosas con rasgos no beneficiosos para los cultivos, lo que afecta la sostenibilidad y genera riesgos potenciales para la salud de las plantas y los humanos.