Caracterización de las comunidades bacterianas del suelo en relictos de pastizal natural y lotes post-agrícolas de la Pampa Interior reveladas por metagenómica Ximena María López Zieher Director: Dra. Laura Yahdjian Codirector: Dra. Lucía Vivanco Octubre 2014

Pastizales de la Pampa Interior Pastizal nativo Dominado por sp. vegetales nativas Pastizal post agrícola Invadido por sp. vegetales exóticas Disturbio 5 10 15 20 25 40 60 80 100 Especies nativas Especies exóticas Años desde abandono agrícola Cobertura (%) Restauración Tognetti et al., 2010, Biol. Conserv.

¿Puede la invasión biológica por sp ¿Puede la invasión biológica por sp. vegetales exóticas alterar la comunidad del suelo? Actividad microbiana Composición microbiana Diferencias en la cantidad o calidad de broza. (2) y (3) Exudados de raíces y/o liberación de sustancias antimicrobianas; (4) Nuevas estrategias de adquisición de nutrientes (5) Diferencias en el ambiente edáfico por cambios en la arquitectura radical. Composición vegetal Actividad microbiana Composición microbiana Wolfe B.E., Klironomos J.N., 2005. BioScience 55, 477-487 ¿Puede la composición de plantas afectar de modo directo a la composición microbiana favoreciendo su persistencia o viceversa? ¿Puede la comunidad bacteriana modular el ciclado de carbono y nitrógeno creando un ambiente más favorable para la composición de plantas en los lotes post agrícolas? Objetivo Caracterizar la composición y el funcionamiento de la comunidad microbiana del suelo de los pastizales post agrícolas y de los relictos de pastizal natural en un lugar representativo de la Pampa Interior

Estancia San Claudio, Carlos Casares, BS. As. Diseño experimental Estancia San Claudio, Carlos Casares, BS. As. Pastizal nativo Dominado por sp. vegetales nativas: Paspalum quadrifarium Bothriochloa laguroides Briza subaristata Melica brasiliana Schizachirium scoparia Pastizal post agrícola Invadido por sp. vegetales exóticas: Lolium arundinacea Cynodon dactylon Sorghum halepense 5 parcelas independientes de 30 m2 26.4 ± 2.1 sp/30m2 11 ± 6.5 sp/30m2 5 parcelas independientes de 30 m2 Muestras compuestas de suelo 0-10 cm de profundidad 2 momentos: primavera y otoño Características edáficas similares (textura,Ct, Nt, pH, Na, CE, CIC, etc.)

Materiales y métodos Estructura de la comunidad bacteriana de suelo A) Caracterización de la comunidad bacteriana de suelo por pirosecuenciación Respiración de suelo B) Respiración de suelo a campo C) Respiración de suelo potencial EGM-4 PP Systems Suelo NaOH 25°C 14 días Capacidad de campo

Riqueza y diversidad alfa Valores de diversidad alfa calculados sobre tablas de OTUs estandarizadas a 2990 secuencias por muestra Tratamiento Riqueza Chao1 Simpson Shannon DF Dominancia Equitatividad Relicto 665.94 1060.29 0.97 7.45 58.3 0.03 0.79 Post agrícola 720.14 1087.93 0.99 8.11 62.88 0.01 0.85 valor p 0.24 0.66 0.05 0.04 0.15 0.02 Diagramas de Venn para número de especies observadas según el tipo de pastizal 40% especies compartidas 30% especies únicas 15% de abundancia total Total de secuencias= 32000!! (3200 x 10 muestras) 15%= 5.000 85% = 27.200

Diversidad beta ANOSIM R = 0.21 p = 0.004 Volver a la curva de rarefacción Análisis de coordenadas principales con los valores de diversidad beta para los pastizales estudiados en otoño y primavera (Weighted Unifrac)

Correlación entre comunidades de plantas y bacterias Correlación entre las puntuaciones del componente principal 1 del análisis Bray Curtis para plantas y bacterias.

Respiración potencial de suelo acumulada durante 14 días NaOH Respiración potencial de suelo acumulada durante 14 días Respiración de suelo estimada a campo

Síntesis de resultados Composición vegetal Actividad microbiana Composición microbiana Distintas comunidades bacterianas de suelo entre los tipos de pastizal estudiados Mayor respiración de suelo a campo en los pastizales post agrícolas respecto a los relictos Mayor diversidad de la comunidad bacteriana en los pastizales post agrícolas   Después de 30 años del abandono agrícola, la comunidad bacteriana no logró volver a su composición prístina, igual que la composición de plantas. La comunidad bacteriana podría estar modulando el ciclado de carbono y nitrógeno creando un ambiente más favorable para la persistencia de plantas exóticas. La elección de un lote post agrícola para utilizarlo como control en experimentos agronómicas no es equivalente a una situación prístina del pastizal como muchas veces se usa. Es necesario vincular la identidad de los microorganismos con su función para plantear estrategias de manejo efectivas a los fines de restaurar el ecosistema. Mayor homogeneidad entre comunidades bacterianas de los pastizales post agrícolas x ¡Muchas gracias!