Soil salinity shifts cultivable microbial communities of wheat (Triticum turgidum subsp. durum) rhizosphere in the Yaqui valley, Mexico

• Arlett Leticia Ibarra-Villarreal ^[1] ; Jonathan Rojas-Padilla ^[1] ; Luis Abraham Chaparro-Encinas ^[2] ; Alondra María Díaz-Rodríguez ^[1] ; Valeria Valenzuela-Ruiz ^[1] ; Angélica Herrera-Sepúlveda ^[3] ; Fannie Isela Parra-Cota ^[4] ; Sergio de los Santos-Villalobos ^[1]
  1. [1] Instituto Tecnológico de Sonora

     Instituto Tecnológico de Sonora

     México

     
  2. [2] Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

     Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

     México

     
  3. [3] Tecnológico Nacional de México

     Tecnológico Nacional de México

     México

     
  4. [4] Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Sonora, México

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• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 57, Nº. 5, 2023, págs. 882-919
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La salinidad del suelo desplaza a las comunidades microbianas cultivables de la rizosfera del trigo (Triticum turgidum subsp. durum) en el valle del Yaqui, Mexico
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• Resumen
  • español

    Los suelos salinos son un problema común en campos comerciales que utilizan prácticas agríco-las intensivas y de riego bajo climas áridos o semiáridos, como el Valle del Yaqui en México, una de las regiones productoras de trigo más importantes a nivel mundial. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la diversidad microbiana cultivable (con atributos promotores del crecimiento vegetal) asociada a la rizosfera del trigo en campos comerciales, bajo un gradiente de suelos salinos en el Valle del Yaqui. Para ello, se estudiaron siete zonas comerciales de trigo de acuerdo a su conductividad eléctrica (0.9 a 6.4 dS cm-1). El aislamiento de los microorganismos se reali-zó mediante técnicas de cultivo dependiente, secuenciación de los genes 16S (bacterias) y 5.8S (hongos) ARNr, y se evaluaron los atributos promotores del crecimiento vegetal: solubilización de fosfatos (medio Pikovskaya), producción de sideróforos (medio Cromo Azurol S), produc-ción de indoles (reactivo de Salkowsky) y actividad hemolítica (placas de Petri 5 % Sangre de Oveja). Las zonas comerciales de trigo con 1.6 dS m-1 mostraron las mayores poblaciones fúngi-cas (2.59 x 106 UFC g-1 suelo seco) y bacterianas (2.88 x 107 UFC g-1 suelo seco), siendo Rhizopusy Bacillus los géneros microbianos más abundantes y mejor distribuidos, respectivamente. El impacto de los suelos salinos sobre el fondo metabólico microbiano no fue específico de especie o género, sino a nivel de cepa. Además, el 52 % de las cepas fúngicas y el 83 % de las bacteria-nas mostraron la capacidad de producir γ-hemólisis, lo que sugiere que no es perjudicial para humanos y animales. Este trabajo proporciona una colección de cultivos microbianos en la que sus miembros han mostrado varios rasgos beneficiosos que potencialmente aumentan el rendi-miento y la calidad del trigo cultivado en condiciones de suelo salino.

  • English

    Saline soils are a common issue in commercial fields using intensive and irrigated agricultural practices under arid or semi-arid climates, such as the Yaqui Valley in Mexico, one of the most important wheat-producing regions worldwide. This study aimed to assess the cultivable microbial diversity (having plant growth-promoting attributes) associated with wheat rhizosphere in commercial fields, under a saline soil gradient in the Yaqui Valley. Thus, seven wheat commercial zones were studied according to their electrical conductivity (0.9 to 6.4 dS cm-1). The isolation of microorganisms was carried out by dependent culture techniques, sequencing of the 16S (bacteria) and 5.8S (fungi) rRNA genes , and plant growth-promoting attributes were evaluated: phosphate solubilization (Pikovskaya medium), siderophore production (Chrome Azurol S medium), indole production (Salkowsky reagent), and hemolytic activity (Petri dishes 5 % Sheep Blood). Wheat commercial zones with 1.6 dS m-1 showed the highest fungal (2.59 x 106 CFU g-1 dry soil) and bacterial (2.88 x 107 CFU g-1 dry soil) populations, being Rhizopus and Bacillus the most abundant and well-distributed microbial genera, respectively. The impact of saline soils on the microbial metabolic background was not species- or genus-specific; it was at a strain-specific level. In addition, 52 % of fungal and 83 % of bacterial strains showed the ability to produce γ-hemolysis, suggesting it is not harmful to humans and animals. This work provides a microbial culture collection where their members have shown several beneficial traits that potentially increase the yield and quality of wheat growing under saline soil conditions.