Diversidad microbiana de la filosfera de Thalassia testudinum
Resumen
En este trabajo se aislaron microorganismos asociados a la filosfera de Thalassia testudinum, un pasto marino que ofrece protección a los ambientes costeros de la erosión, contribuye a la disminución del gas invernadero dióxido de carbono y favorece la diversidad planctónica y bentónica asociada a las praderas. El objetivo de este trabajo es explorar la diversidad microbiana de la superficie foliar de T. testudinum, aislando los microorganismos mediante dos métodos: (1) por impresión foliar directa en medios de cultivo y (2) por enriquecimiento previo en solución nutritiva (0,1 M KH2PO4, 0,1 % de peptona con un pH de 7,0), caracterizarlos macro y microscópicamente a través de tinción de Gram y explorar la actividad enzimática de cada morfotipo en algunos medios de cultivo selectivos. Los resultados revelaron la presencia de 5 morfotipos bacterianos, con dominancia de bacilos Gram negativos, un solo morfotipo levaduriforme y ningún hongo filamentoso. La actividad enzimática de los morfotipos bacterianos mostró que 2 de 5 fueron oxidasa y catalasa positivos, que el morfotipo 1 (bacilo Gram negativo) fue positivo para solubilización de fósforo, el morfotipo 3 (bacilo Gram negativo) fue amilasa y proteasa positivos y el morfotipo 5 (coco Gram positivo) fue proteasa positiva. Ningún morfotipo degradó la celulosa. Estos resultados sugieren la presencia de microorganismos aerobios y anaerobios facultativos en la filosfera de estos pastos marinos con un potencial para la degradación de proteínas y almidones, además de la capacidad de solubilizar fósforo en ambientes marinos donde este nutriente esté limitado en su biodisponibilidad.
Referencias bibliográficas
Aires, T., Stuij, T. M., Muyzer, G., Serrão, E. A. y Engelen, A. H. (2021). Characterization and comparison of bacterial communities of an invasive and two native Caribbean seagrass species sheds light on the possible influence of the microbiome on invasive mechanisms. Frontiers in Microbiology, 12, 653998. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.653998
Albis Salas, M. R. (2010). Características estructurales y fisiológicas de las praderas de Thalassia testudinum (Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia). https://repositorio.unal.edu.co/bitstreams/fa6ea209-ed56-481c-999c-a0d2428abebc/download
Ariza, L. A., Núñez, J. G. y Ruiz, L. (2012). Biodiversidad íctica de praderas de pasto marino de la costa noroeste del Golfo de Cariaco, Venezuela. Revista de Biología Tropical, 60(2), 625-633. https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-77442012000200011 https://doi.org/10.15517/rbt.v60i2.3953
Bibi, F., Naseer, M. I., Hassan, A. M., Yasir, M., Al-Ghamdi, A. A. K. y Azhar, E. I. (2018). Diversity and antagonistic potential of bacteria isolated from marine grass Halodule uninervis. 3 Biotech, 8(1), 48. https://doi.org/10.1007/s13205-017-1066-1
Castro-González, M., Gómez-López, D. I., Sánchez-Valencia, L., Acosta-Chaparro, A. y Coy-Barrera, E. (2022). Enfermedad del desgaste en praderas de Thalassia testudinum (Hydrocharitaceae) y su relación con el perfil metabólico. Revista de Biología Tropical, 70(1), 149-172. https://doi.org/10.15517/rev.biol.trop..v70i1.46183
Castro-González, M. y Gómez-López, D. I. (2023). Micobiota endófita de Thalassia testudinum König en el Caribe colombiano. Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras, 52(2), 185-192. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.2023.52.2.1237
Chiquillo Cuenta, A. D. (2022). Análisis de la Ley 2111 del 2021 frente a la Política Pública Ambiental del Parque Nacional Natural Tayrona para su preservación (Trabajo de grado, Universidad Cooperativa de Colombia). https://hdl.handle.net/20.500.12494/46618
Durako, M. J. y Kuss, K. M. (1994). Effects of Labyrinthula infection on the photosynthetic capacity of Thalassia testudinum. Bulletin of Marine Science, 54(3), 727-732. https://www.researchgate.net/publication/233586681_Effects_of_Labyrinthula_Infection_on_the_Photosynthetic_Capacity_of_Thalassia_Testudinum
Lin, L., Ling, J., Peng, Q., Lin, X., Zhou, W., Zhang, Y., Yang, Q., Ahamad, M., Zhang, Y., Wang, C., Wang, Y. y Dong, J. (2021). The distribution characteristics of β-propeller phytase genes in rhizosphere sediment provide insight into species specialty from phytic mineralization in subtropical and tropical seagrass ecosystems. Ecotoxicology, 30(9), 1781-1788. https://doi.org/10.1007/s10646-021-02425-2
López, N. I., Duarte, C. M., Vallespinós, F., Romero, J. y Alcoverro, T. (1998). The effect of nutrient additions on bacterial activity in seagrass (Posidonia oceanica) sediments. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 224(2), 155-166. https://doi.org/10.1016/S0022-0981(97)00189-5
Mario, M., Moliné, M. y Libkind, D. (2013). Comparación de técnicas para el aislamiento y recuento de levaduras y hongos dimórficos del filoplano de Nothofagus pumilio. Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica, 48(2), 183-191. https://doi.org/10.31055/1851.2372.v48.n2.5896
Márquez, G. E. y Guillot, G. (1983). La vegetación marina del Parque Nacional Tayrona, costa Caribe Colombiana, ii: tipos de vegetación. Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras, 13. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1983.13.0.481
Mata, J. L. y Cebrián, J. (2013). Fungal endophytes of the seagrasses Halodule wrightii and Thalassia testudinum in the north-central Gulf of Mexico. Botanica Marina, 56(5-6), 541-545. https://doi.org/10.1515/bot-2013-0047
Mishra, A. K. y Mohanraju, R. (2018). Epiphytic bacterial communities in seagrass meadows of oligotrophic waters of Andaman Sea. Open Access Library Journal, 5(3), 1-12. https://doi.org/10.4236/oalib.1104388
Monroy Castro, L. Y. y Lizarazo Forero, L. M. (2010). Identificación de hongos fitopatógenos asociados al roble (Quercus humboldtii Bonpl.), en los municipios de Encino (Santander), Arcabuco y Tipacoque (Boyacá). Colombia Forestal, 13(2), 347-356. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2010.2.a10
Müller, E. M. (2024). Los problemas socioambientales a raíz del ecoturismo en el Parque Nacional Natural Tayrona, Colombia. Lateinamerika-Institut (lai). https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/45121
Nguyen, H. Q., Nguyen, M. y Nguyen, N. N. (2023). Plant growth promoting characterization of indigenous phosphate solubilizing rhizobacteria and effects on germination of some crops in Vietnam. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 51(1), 12869. https://doi.org/10.15835/nbha51112869
Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco). (s. f.). Sierra Nevada de Santa Marta. Unesco - Man and the Biosphere Programme (mab). https://www.unesco.org/en/mab/sierra-nevada-de-santa-marta
Ospina Hoyos, J. B., Palacio Baena, J. A. y Vargas Ochoa, A. F. (2010). Estructura y distribución de una pradera de Thalassia testudinum en la Bahía Triganá, Golfo de Urabá, Colombia. Gestión y Ambiente, 13(2), 41-50. https://www.redalyc.org/pdf/1694/169420002003.pdf
Paiz Mazariegos, J. E. (2013). Informe final de investigación. Evaluación de la diversidad genética de Thalassia testudinum Banks ex König, en poblaciones marino-costeras del Atlántico guatemalteco. Universidad de San Carlos de Guatemala. Laboratorio de Entomología Aplicada y Parasitología-lenap-Periodo de realización. https://edc-ccqqfar.usac.edu.gt/wp-content/uploads/2012/07/Jos%C3%A9-Estevan-Paiz-Mazariegos-LENAP.pdf
Poveda, I., Cruz-Martín, M., Sánchez-García, C., Acosta-Suárez, M., Leiva-Mora, M., Roque, B. y Alvarado-Capó, Y. (2010). Caracterización de cepas bacterianas aisladas de la filosfera de Musa spp. con actividad antifúngica in vitro frente a Mycosphaerella fijiensis. Biotecnología Vegetal, 10(1), 57-61. https://revista.ibp.co.cu/index.php/BV/article/view/272/html
Pringgenies, D., Soenardjo, N., Setyati, W. A. y Pramesti, R. (2024). Secondary metabolites from symbiotic bacteria of seagrass and molluscs as a reference for natural food preservatives. Trends in Sciences, 21(5), 7404. https://doi.org/10.48048/tis.2024.7404
Ren, W., Li, P., Wang, X., Che, Y., Long, H., Zhang, X., Cai, X., Huang, A., Zeng, Y. y Xie, Z. (2022). Cross-habitat distribution pattern of Bacillus communities and their capacities of producing industrial hydrolytic enzymes in Paracel Islands: Habitat-dependent differential contributions of the environment. Journal of Environment Management, 323, 116252. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.116252
Saranya, K., Sundaramanickam, A., Manupoori, S. y Kanth, S. V. (2022). Screening of multi-faceted phosphate-solubilising bacterium from seagrass meadow and their plant growth promotion under saline stress condition. Microbiological Research, 261, 127080. https://doi.org/10.1016/j.micres.2022.127080
Simbolon, L. M., Ismet, M. S., Ismiati, P., Ilham, A. F. y Srimariana, E. S. (2023). Cellulolytic activity at the low temperature of associative bacteria from a seagrass ecosystem. En iop Conference Series: Earth and Environmental Science, 1137(1), 012039. iop Publishing.
https://doi.org/10.1088/1755-1315/1137/1/012039
Sivaramakrishnan, R., Suruthi, S. y Arumugam, M. (2020). Mass spectrometric identification of secondary metabolites from marine seagrass-cymodocaea serrulate (R. Brown) ascherson & magnus and its associated bacteria Bacillus cerus. International Journal of Pharmaceutical Science and Research, 11(10), 5273-5283. https://doi.org/gm966s
Ugarelli, K., Chakrabarti, S., Laas, P. y Stingl, U. (2017). The seagrass holobiont and its microbiome. Microorganisms, 5(4), 81. https://doi.org/10.3390/microorganisms5040081
Ugarelli, K., Laas, P. y Stingl, U. (2018). The microbial communities of leaves and roots associated with turtle grass (Thalassia testudinum) and manatee grass (Syringodium filiforme) are distinct from seawater and sediment communities, but are similar between species and sampling sites. Microorganisms, 7(1), 4. https://doi.org/10.3390/microorganisms7010004
Ugarelli, K., Campbell, J. E., Rhoades, O. K., Munson, C. J., Altieri, A. H., Douglass, J. G., Heck, K. L., Paul, V. J., Barry, S. C., Christ, L., Fourqurean, J. W., Frazer, T. K., Linhardt, S. T., Martin, C. W., McDonald, A. M., Main, V. A., Manuel, S. A., Marco-Méndez, C., Reynolds, L. K., Rodríguez, A., Rodríguez Bravo, L. M., Sawall, Y., Smith, K., Wied, W. L., Choi, C. J. y Stingl, U. (2024a). Microbiomes of Thalassia testudinum throughout the Atlantic Ocean, Caribbean Sea, and Gulf of Mexico are influenced by site and region while maintaining a core microbiome. Frontiers in Microbiology, 15, 1357797. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1357797
Ugarelli, K., Jagels, A., Choi, C. J., Loesgen, S. y Stingl, U. (2024b). Fungal endophytes from Thalassia testudinum show bioactivity against the seagrass pathogen, Labyrinthula spp. Frontiers in Marine Science, 11, 1359610. https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1359610
Vargas Ochoa, A. F., Palacio Baena, J. A. y Ospina Hoyos, J. B. (2009). Estructura de las praderas de Thalassia testudinum (Bank ex König, 1805) en Bahía de Sapzurro, Golfo de Urabá, Colombia. Gestión y Ambiente, 12(3), 107-118. https://revistas.unal.edu.co/index.php/gestion/article/download/25324/25830/89222
Vicente, V. P., Arroyo-Aguilú, J. A. y Rivera, J. A. (1980). Thalassia as a food source: importance and potential in the marine and terrestrial environments. The Journal of Agriculture of the University of Puerto Rico, 64(1), 107-120. https://doi.org/10.46429/jaupr.v64i1.10252
Wahbeh, M. I. y Mahasneh, A. M. (1984). Heterotrophic bacteria attached to leaves, rhizomes and roots of three seagrass species from Aqaba (Jordan). Aquatic Botany, 20(1-2), 87-96. https://doi.org/10.1016/0304-3770(84)90029-9
Williams, C. J., Jaffe, R., Anderson, W. T. y Jochem, F. J. (2009). Importance of seagrass as a carbon source for heterotrophic bacteria in a subtropical estuary (Florida Bay). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 85(3), 507-514. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2009.09.019
Zhao, M., Wang, H., Wang, S., Han, Q. y Shi, Y. (2020). Phosphorus forms in the sediment of seagrass meadows affected mainly by fungi rather than bacteria: a preliminary study based on p-nmr and high-throughput sequencing. Oceanological and Hydrobiological Studies, 49(4), 408-420. https://doi.org/10.1515/ohs-2020-0036
