Aplicación de la tecnología de metabarcoding 16S rRNA para el análisis de la rizosfera de mora (Rubus glaucus) en cultivos de la provincia de Tungurahua

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2024-08

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Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología

Abstract

This study focuses on characterizing the diversity and abundance of the microbiota associated with the blackberry rhizosphere, as well as predicting the metabolism of the taxa found. Utilizing next-generation sequencing (NGS) technology and analysis of the hypervariable regions V3-V4 of the 16S rRNA gene, a wide range of bacterial taxa predominantly Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria were identified. Alpha and beta diversity analyses revealed high microbial diversity in most of the sampled locations, with significant variations between sampling points, indicating the influence of local environmental factors. Additionally, functional predictions of metabolic profiles were performed using advanced bioinformatics tools such as PICRUSt2 and EzBioCloud, highlighting the contribution of these microbial communities to the biogeochemical cycles of nitrogen, carbon, and sulfur. The results underscore the importance of rhizospheric microbiota in soil health and the growth of R. glaucus and suggest its potential for use in biocontrol and biofertilization strategies. This study not only provides a deeper understanding of microbial ecology in blackberry crops but also offers a foundation for future research and practical applications in sustainable agricultural management in the Tungurahua region.

Description

Este estudio se enfoca en caracterizar la diversidad y abundancia de la microbiota asociada a la rizósfera de la mora, así como predecir el metabolismo de los taxones encontrados. Utilizando la tecnología de secuenciación de próxima generación (NGS) y el análisis de las regiones hipervariables V3-V4 del gen 16S rRNA, se logró identificar una amplia gama de taxones bacterianos predominados por Proteobacteria, Firmicutes y Actinobacteria. Los análisis de alfa y beta diversidad revelaron una alta diversidad microbiana en la mayoría de las localidades muestreadas, con variaciones significativas entre los puntos de muestreo, indicando la influencia de factores ambientales locales. Además, se realizaron predicciones funcionales de los perfiles metabólicos mediante herramientas avanzadas de bioinformática como PICRUSt2 y EzBioCloud, destacando la contribución de estas comunidades microbianas en los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, carbono y azufre. Los resultados subrayan la importancia de la microbiota rizosférica en la salud del suelo y el crecimiento de R. glaucus, y sugieren su potencial para ser utilizada en estrategias de biocontrol y biofertilización. Este estudio no solo proporciona una comprensión más profunda de la ecología microbiana en cultivos de mora, sino que también ofrece el comienzo de futuras investigaciones y aplicaciones prácticas en la gestión sostenible de cultivos agrícolas en la región de Tungurahua.

Keywords

BIOINFORMÁTICA, METABARCODING, ADN AMBIENTAL, NUTRICIÓN VEGETAL, DIVERSIDAD ALFA Y BETA, MORA DE CASTILLA

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