Diversidad genética de comunidades de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) asociados a sistemas radiculares de café (Coffea arabica L.) y Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.) en la región San Martín

Abstract

Los hongos micorrícicos arbusculares (HMA) desempeñan un papel fundamental al facilitar la absorción de nutrientes y mejorar el crecimiento de las plantas a través de una simbiosis mutualista en sus raíces. En la región de San Martín, los cultivos de café y sacha inchi se benefician de esta simbiosis, sin embargo, la relación con respecto a esta composición es aún desconocida. En tanto, se plantearon los siguientes objetivos: a) Identificar los HMA a través del secuenciamiento masivo de ADN con Illumina, y b) Investigar la riqueza y composición de los HMA en relación a la geografía y la edad de las plantas. Para lo cual se realizaron muestreos de raíces en cinco localidades de la región de San Martin: Lamas, Bellavista, El Dorado y Picota para sacha inchi (parcelas de 1 año y 2 años); y Lamas, El Dorado y Moyobamba para café (parcelas de 1 año, entre 3 y 4 años, y mayores de 6 años). La caracterización molecular se realizó mediante una PCR anidada y el secuenciamiento fue con Illumina. Se determinaron cambios significativos en la diversidad alfa y beta del café en función de las edades del cultivo y las localidades. Probablemente la selección ambiental en el tiempo provocó limitaciones bióticas y abióticas que favorecieron a un conjunto de taxones de hongos HMA. No obstante, en el caso de la diversidad del sacha inchi solo se observó influencia de la geografía. Posiblemente el periodo de tiempo no fue lo bastante largo para mostrar variaciones, pero las alteraciones debido a las prácticas agrícolas sí tuvieron una relevancia significativa para este cultivo. Esto es un gran aporte para comprender la relación de la composición de HMA con estas plantas y las variables estudiadas, además de servir como base para el mejoramiento de café y sacha inchi.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) play a crucial role in facilitating nutrient absorption and enhancing plant growth through a mutualistic symbiosis in their roots. In the San Martín region, coffee and sacha inchi crops benefit from this symbiosis, but the relationship regarding this composition remains unknown. Thus, the following objectives were proposed: a) Identify the AMF through DNA sequencing with Illumina, and b) Investigate the richness and composition of the AMF in relation to geography and plant age. For this, root samples were taken from five locations in the San Martín region: Lamas, Bellavista, El Dorado, and Picota for sacha inchi (plots of 1 year and 2 years); and Lamas, El Dorado, and Moyobamba for coffee (plots of 1 year, between 3 and 4 years, and older than 6 years). Molecular characterization was performed using nested PCR, and sequencing was done with Illumina. Significant changes were determined in the alpha and beta diversity of coffee based on age and locations. Likely because environmental selection over time caused biotic and abiotic constraints that favored a set of AMF taxa. However, for sacha inchi diversity, only geographic influence was observed. Perhaps the time period was not long enough to show variations, but alterations due to agricultural practices did have significant relevance for this crop. This is a significant contribution to understanding the relationship of AMF composition with these plants and the variables studied, and also serves as a basis for improving coffee and sacha inchi cultivation.