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Jul 03, 2023

El impacto de la adición de protozoos en la supervivencia de los inoculantes de Bacillus y la dinámica del microbioma del suelo

ISME Communications volumen 2, Número de artículo: 82 (2022) Cite este artículo 2262 Accesos 3 Citas 2 Detalles de Altmetric Metrics La depredación selectiva de células bacterianas por parte de los protistas es una importante

Comunicaciones ISME volumen 2, Número de artículo: 82 (2022) Citar este artículo

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La depredación selectiva de las células bacterianas por parte de los protistas es un regulador importante de los microbiomas del suelo, que podría influir en el éxito de la liberación de bacterias en los suelos. Por ejemplo, la supervivencia y la actividad de las bacterias introducidas pueden verse afectadas por el pastoreo selectivo de las comunidades residentes o del inoculante, pero esto aún no se comprende bien. Aquí, investigamos el impacto de la introducción en el suelo de dos especies de protozoos, Rosculus terrestris ECOP02 y/o Cerocomonas lenta ECOP01, en la supervivencia de los inoculantes Bacillus mycoides M2E15 (BM) o B. pumilus ECOB02 (BP). También evaluamos el impacto de la inoculación bacteriana con o sin adición de protozoos sobre la abundancia y diversidad de las comunidades bacterianas y protistas nativas del suelo. Si bien la adición de ambos protozoos disminuyó la supervivencia de BM, su presencia por el contrario aumentó la abundancia de BP. La depredación selectiva de los protistas gobierna el establecimiento de estos inoculantes bacterianos mediante la modificación de la estructura del microbioma del suelo y la abundancia bacteriana total. En el experimento BP, la presencia de los protozoos introducidos alteró las estructuras de la comunidad del suelo y disminuyó la abundancia bacteriana del suelo al final del experimento, favoreciendo la supervivencia del invasor. Mientras tanto, los protozoos introducidos no modificaron las estructuras de la comunidad del suelo en el experimento de BM y redujeron el efecto de los inoculantes de BM + Protozoos sobre la abundancia bacteriana total del suelo. Nuestro estudio refuerza la opinión de que, siempre que los protozoos agregados no se alimenten preferentemente de inoculantes bacterianos, su comportamiento depredador puede usarse para dirigir el microbioma del suelo para mejorar el éxito de las inoculaciones bacterianas al reducir la competencia de recursos con las comunidades microbianas residentes del suelo.

La demanda mundial de alimentos pronto superará la producción agrícola mundial [1], ya que la población mundial actual podría alcanzar los 9.800 millones en 2050 [2]. El aumento de la producción de alimentos se ha logrado principalmente mediante la intensificación agrícola, lo que ha generado muchos problemas ambientales [3]. Para contrarrestar la huella ambiental de las prácticas agrícolas actuales, varios países están invirtiendo en el desarrollo de inoculantes microbianos [4] para aumentar la productividad de los cultivos al reducir su dependencia de fertilizantes y pesticidas [5,6,7]. Sin embargo, adaptar los inoculantes microbianos para una aplicación de campo exitosa sigue siendo un desafío excepcional. Una limitación importante es la incapacidad de muchos inoculantes para mantener altas densidades de población después de su introducción [8], ya que deben romper la contrapresión abiótica y biótica, a menudo intensa, del microbioma del suelo [9, 10]. Los mecanismos que impulsan esta contrapresión a menudo se explican por la competencia y el antagonismo por los recursos, lo que resulta en una baja capacidad de supervivencia del inoculante [11,12,13]. Sin embargo, otros mecanismos que controlan las densidades bacterianas en los suelos, como las actividades de los fagos y los protistas, pueden afectar a las bacterias entrantes y residentes, influyendo potencialmente en el destino de los microbios introducidos. Aunque la depredación por protozoos (definidos como protistas heterótrofos) ha sido reconocida como un regulador "de arriba hacia abajo" que dirige la estructura y función del microbioma del suelo [14, 15], esta faceta rara vez se incluye en los estudios sobre el destino de los inoculantes microbianos en el suelo. .

Recientemente, se ha propuesto para varios fines el uso de protozoos como inoculantes, solos o en paralelo con inoculantes bacterianos. En primer lugar, las características bacterívoras de los protozoos pueden conducir a la liberación de nutrientes, dado que las proporciones C:N de los protozoos suelen ser más altas que las de sus presas bacterianas [16]. En la rizosfera, los protozoos pueden fomentar la mineralización de nutrientes, lo que beneficia a las plantas [17]. Además, los protozoos también pueden actuar como agentes de biocontrol debido a su depredación de patógenos vegetales [18] y su secreción de compuestos extracelulares con características bactericidas [19]. También pueden mejorar la inmunidad de las plantas y el equilibrio hormonal [20, 21].

La combinación de los efectos beneficiosos para las plantas de las inoculaciones de protozoos y bacterias podría representar una estrategia interesante para impulsar la producción de cultivos. Sin embargo, es fundamental evaluar en qué medida los protozoos interfieren en la supervivencia de las bacterias introducidas, ya sea de forma positiva o negativa. Se sabe que la depredación por protozoos es a menudo selectiva, es decir, depende del modo de alimentación y la motilidad de los protozoos, la morfología de la presa (por ejemplo, el tamaño de las células de la presa y las propiedades de la superficie) y los rasgos químicos (por ejemplo, la secreción de metabolitos secundarios) [15]. Además, presas como bacterias, hongos [18] y otros protistas [22] podrían poseer mecanismos de defensa que puedan impedir la detección, ingestión y digestión por parte de los protozoos [15]. Estudios anteriores [23, 24] han demostrado que los protistas agregados podrían aumentar la supervivencia de las bacterias introducidas en el suelo al activar sus metabolitos secundarios defensivos. Sin embargo, otros mecanismos relevantes siguen siendo poco explorados. En primer lugar, otros protistas pueden depredar el microbioma del suelo. Esto puede (incluso de manera transitoria) reducir la abundancia bacteriana total del suelo, mejorando la supervivencia del inoculante bacteriano al aliviar la competencia, debido a la eliminación de competidores y la liberación de nutrientes. De manera más general, la depredación por parte de protistas agregados podría disminuir la abundancia de taxones sensibles a la depredación y aumentar los resistentes a la depredación, modulando así la estructura del microbioma. Esto puede influir en la supervivencia del inoculante bacteriano, que está regulado por la composición del microbioma del suelo [25, 26]. Sin embargo, dependiendo de la identidad de la cepa bacteriana introducida y los protistas, estos últimos podrían ser anteriores al inóculo bacteriano, perjudicando así su supervivencia.

Aquí evaluamos si el potencial del protozoo para "diseñar" la abundancia y composición del microbioma del suelo podría usarse como una estrategia para mejorar la supervivencia del inoculante. Nuestra hipótesis es que la adición de protozoos mejora la supervivencia de los inoculantes bacterianos en los suelos, al liberar la competencia por recursos entre especies bacterianas nativas e introducidas, a pesar del riesgo de depredación directa del inoculante bacteriano. Seleccionamos dos especies de protozoos, la pesada ameba Rosculus terrestris ECOP02 (en adelante denominada Rosculus) y el flagelado Cercomonas lenta ECOP01 (Cercomonas), que nada libremente, para su uso junto con los inoculantes bacterianos Bacillus mycoides M2E15 (en adelante denominado conocido como BM) o B. pumilus ECO-B-002 (BP). Cada cepa de Bacillus fue seleccionada debido a su capacidad para promover el crecimiento de las plantas, probablemente mediante la solubilización de fosfato, la adquisición de hierro, el ácido indolacético y la producción de péptidos antimicrobianos (es decir, bacteriocina) [27, 28]. De hecho, estudios previos han demostrado que estas cepas de Bacillus promovieron el crecimiento de la remolacha azucarera, las cucurbitáceas, el tabaco y la hierba [27, 29,30,31]. Mientras que las dos especies de protozoos fueron elegidas por diferentes tamaños y estrategias de alimentación [32, 33], lo que determina su movimiento en el suelo dependiendo del tamaño del cuello de los poros del suelo [34, 35]. Rosculus se mueve utilizando pseudópodos, se alimenta mediante fagocitosis de deslizamiento superficial y tiene un volumen menor en comparación con Cercomonas [32, 36]. Mientras tanto, Cercomonas se mueve usando flagelados, se alimenta a través de una alimentación por filtración mediada por flagelos y tiene un volumen mayor en comparación con Rosculus [32, 37]. Junto con las características de Bacillus antes mencionadas, esperamos que las diferentes características entre estos dos protistas produzcan diferentes impactos depredadores en la dinámica del microbioma del suelo y la supervivencia de Bacillus. La adición de estos dos protozoos a un fertilizante orgánico que contenía otras especies de Bacillus favoreció la persistencia de estas últimas en el suelo [28].

Probamos hasta qué punto la supervivencia de cada cepa de Bacillus introducida estuvo influenciada por Rosculus y/o Cercomonas co-introducidos en microcosmos del suelo durante 44 días. También examinamos si el impacto de los protozoos podría explicarse por los efectos sobre la abundancia total de bacterias del suelo y la estructura y composición de las comunidades bacterianas y protistas del suelo. Dados los resultados anteriores [28], planteamos la hipótesis de que estos protozoos fomentarían la supervivencia de cada uno de los dos inoculantes bacterianos, particularmente en relación con las modificaciones inducidas por la depredación en la abundancia y composición de las comunidades bacterianas residentes (y posiblemente protistas) que compiten con los inoculantes Bacillus y protozoos.

El suelo se recogió de un campo de patatas (franco arenoso, pH 4,75) en Leeuwarden, Frisia, Países Bajos. El suelo se homogeneizó y se tamizó a través de una malla de 2 mm y se ajustó a pH 7,0 añadiendo 2,33 g Ca(OH)2/kg de suelo para permitir la supervivencia de protozoos y inoculantes bacterianos, ya que no crecían bien en condiciones ácidas. Se prepararon microcosmos de suelo dividiendo porciones de 40 g de este suelo y colocándolas dentro de frascos de vidrio esterilizados tapados con papel de aluminio esterilizado. La humedad del suelo se mantuvo constante al 65% de la capacidad de retención de agua (WHC) reponiendo regularmente el agua hasta que se introdujeron bacterias y protozoos invasores. El suelo se incubó durante 2 semanas a temperatura ambiente para permitir el restablecimiento del microbioma del suelo en todos los microcosmos.

Los tratamientos se crearon inoculando el microcosmos con diferentes combinaciones de invasores bacterianos (BM y BP) y protozoos (Rosculus y Cercomonas). Al mismo tiempo, se preparó el control añadiendo agua esterilizada (Fig. 1). Para el experimento de BM, los tratamientos consisten en microcosmos inoculados únicamente con BM; BM, Rosculus y Cercomonas en conjunto (BM + R + C); y control no inoculado (Fig. 1a). En el experimento de BP, los tratamientos consisten en microcosmos inoculados únicamente por BP; BP, Rosculus y Cercomonas (BP + R + C); BP y Rosculus (BP + R); BP y Cercomonas (BP + C); y control no inoculado (Fig. 1b). Se realizaron muestreos destructivos los días 0, 3, 15, 27 y 44 para el experimento BM y los días 0, 1, 3, 20 y 43 para el experimento BP, utilizando triplicados para cada tratamiento y fecha de muestreo. Esto, por lo tanto, comprendía 45 microcosmos para BM (3 tratamientos × 5 fechas de muestreo × 3 réplicas) y 75 microcosmos para BP (5 tratamientos × 5 fechas de muestreo × 3 réplicas). Realizamos dos experimentos separados con diferentes momentos de muestreo basados ​​en los patrones de supervivencia del inoculante generados en nuestro estudio anterior [26].

(a) inoculados por Bacillus mycoides M2E15 y (b) B. pumilus ECO-B-02, con o sin protozoos.

Las cepas de BM y BP resistentes a la rifampicina se desarrollaron mediante una mutación espontánea, que no influyó en la aptitud de las cepas mutadas en comparación con la de las cepas de tipo salvaje [26]. Ambas cepas se cultivaron en caldo LB durante la noche a 28 °C. Luego, los cultivos se lavaron tres veces con una solución de NaCl al 0,85% mediante centrifugación a 6000 rpm durante 3 minutos. Los sedimentos celulares de cada cultivo se resuspendieron para alcanzar una DO = 0,8 a 590 nm en 1 ml de solución salina, lo que dio una concentración de 7,5 × 106 UFC/g de suelo para BP y 7,4 × 106 UFC/g de suelo para BM. . Mientras tanto, las suspensiones de células de protozoos de Rosculus y Cercomonas se prepararon en una concentración de 105 células/g de suelo mediante recuento celular. Estos protozoos se cultivaron utilizando E. coli como fuente de alimento. En cada experimento, la proporción entre cada uno o ambos protozoos y Bacillus se ajustó a 1:1000 mediante dilución y recuento de células, después de lo cual las suspensiones celulares resultantes se usaron para la inoculación de microcosmos del suelo. Las inoculaciones aumentaron la humedad del suelo en cada microcosmos del 65 al 75% del WHC, que luego se mantuvo constante reponiendo el agua hasta el final del experimento.

La supervivencia de Bacillus se siguió mediante diluciones en serie 1:10 en placas en medio TSA que contenía rifampicina (50 µg/ml) y cicloheximida (400 µg/ml). Las placas de agar se incubaron a 28 °C durante 24 h para BM y 48 h para BP. Los recuentos de esporas de Bacillus se contaron calentando las muestras diluidas a 80 °C durante 20 minutos y se sembraron en TSA que contenía rifampicina y cicloheximida como se describió anteriormente.

Además, la abundancia de bacterias del suelo también se cuantificó mediante PCR cuantitativa dirigida a la región variable V4 del gen 16S rRNA (consulte el Documento complementario 1 para conocer el protocolo detallado).

El ADN total se extrajo de 0,5 g de suelo en cada fecha de muestreo utilizando el kit DNeasy Powersoil (Qiagen, Hilden, Alemania) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. La concentración de ADN genómico se cuantificó utilizando el espectrofotómetro NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, EE. UU.) y se ajustó a 30–90 ng/μl. Luego, cada muestra de ADN extraída se envió para la secuenciación del gen bacteriano 16S rRNA dirigido a las regiones hipervariables V4 (cebador directo 16S-515F: 5'-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3'; cebador inverso 16S-806R: 5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3') y para protistas. Secuenciación del gen 18S rRNA dirigido a las regiones hipervariables V9 (cebador directo 18S-1391F: 5'-GTACACACCGCCCGTC-3'; cebador inverso 18S-EukBr: 5'-TGATCCTTCTGCAGGTTCACCTAC-3'). La secuenciación se realizó en lecturas de extremos pares de bases Illumina Miseq 2 × 300 (Illumina, San Diego, California) en el Centro Genómico de la Universidad de Minnesota (UMGC) (Minneapolis, MN, EE. UU.), utilizando su método de indexación dual [38].

El análisis de estas secuencias sin procesar se procesó luego en Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME 2, https://qiime2.org). Los adaptadores y las secuencias de cebadores ya fueron retirados y ensamblados para cada muestra de acuerdo con su código de barras único por parte del UMGC. Las secuencias divididas para cada muestra se fusionaron con extremos emparejados, se eliminaron el ruido, se eliminaron las replicaciones y se recortaron utilizando DADA2 [39]. Esta herramienta también filtra secuencias quiméricas y elimina secuencias de cebadores y singleton. Para las secuencias del gen bacteriano 16S rRNA, DADA2 recortó la secuencia en las posiciones 254 pb para lecturas directas y 209/210 pb para lecturas inversas, para el experimento BM y BP, respectivamente. Para las secuencias del gen protista 18S rRNA, DADA2 las recortó en las posiciones 212 pb hacia adelante y 187 pb hacia atrás en el experimento BM, mientras que en el experimento BP, las secuencias se recortaron en 212 pb y 186 pb para lecturas directas e inversas, respectivamente. Tanto para las secuencias bacterianas como para las de protistas, el error esperado para las lecturas directas e inversas se estableció en cinco, y la superposición mínima en la fusión de extremos emparejados se estableció en 20 bases.

Después de ser procesadas en DADA2, las secuencias se asignaron a variantes de secuencia de amplicones (ASV), proporcionadas en la tabla de características y las secuencias representativas, con un umbral de nivel de identidad del 99 %. MAFFT (ver. 7) [40] alineó conjuntos de secuencias representativos a partir de los cuales se creó un árbol filogenético utilizando FastTree (ver. 2.1) [41]. Las secuencias representativas del gen bacteriano 16S rRNA se clasificaron utilizando la taxonomía de Greengenes a través del clasificador Ribosomal Database Project [42]. Por el contrario, las secuencias representativas del gen protista 18S rRNA se compararon con Silva (ver 132) [43], ambas con una similitud de secuencia de nucleótidos del 99%. El clasificador bayesiano Naïve se entrenó en la base de datos Greengenes 13_8 99% y Silva 18S_99_SILVA132_RL250 utilizando cebadores directos e inversos utilizados para amplificar la región V4 del gen 16S rRNA y la región V9 del gen 18S rRNA, respectivamente.

Las estructuras de las comunidades bacterianas y protistas del suelo se analizaron en R 1.2.5019 utilizando los paquetes Vegan y Phyloseq. Los ASV se sometieron a rarefacción utilizando la función phyloseq::rareffy para minimizar los efectos del muestreo. Las tablas de características se enrarecieron para las secuencias del gen 16S rRNA bacteriano en 6236 secuencias y 6106 secuencias por muestra para el experimento de BM y BP, respectivamente. Para las secuencias del gen protista 18S rRNA, la tabla de características en el experimento BM se enrareció en 9690 secuencias, mientras que en BP, la rarefacción se realizó en 6237 secuencias.

Eliminamos secuencias del gen 16S rRNA que pertenecen a mitocondrias, cloroplastos, arqueas y reinos no identificados. Para las secuencias del gen 18S rRNA, se eliminaron las que pertenecen a hongos, plantas, animales, reinos desconocidos y filos no identificados. Para eliminar aún más las especies eucariotas falsamente positivas, también se excluyeron las secuencias afiliadas al filo Opisthokonta, orden metazoa, orden Charophyta y clase Rhodophyceae.

El experimento BM generó un conjunto de datos que contenía 8986 ASV distribuidos en 43 muestras para secuencias del gen 16S rRNA y 14,131 ASV distribuidos en 43 muestras para secuencias del gen 18S rRNA. Para los microcosmos invadidos por BP, el conjunto de datos contenía 15.101 ASV distribuidos en 70 muestras para secuencias del gen 16S rRNA y 28.192 ASVS distribuidos en 74 muestras para secuencias del gen 18S rRNA. Estos datos se utilizaron para cuantificar la variación en la estructura de las comunidades bacterianas y protistas del suelo en función de la distancia Unifrac no ponderada [44].

Para evaluar los efectos del tratamiento en cada fecha sobre la abundancia de cada inoculante bacteriano, las esporas del inoculante y las bacterias totales del suelo, se llevaron a cabo post hoc de Kruskal-Wallis y Wilcox para datos no paramétricos. Mientras que para datos paramétricos se realizaron pruebas ANOVA y post hoc de Tukey Nemeyi. Visualizamos los efectos del tratamiento en las estructuras comunitarias a través del análisis de coordenadas principales, para lo cual se utilizó el análisis de varianza multivariado permutacional (PERMANOVA) para evaluar las diferencias significativas entre los tratamientos.

Para examinar el impacto de la presencia de protozoos en la supervivencia de los inoculantes de Bacillus, monitoreamos la abundancia de estos últimos (poblaciones totales y de esporas, log UFC/g de suelo) en microcosmos del suelo con o sin protozoos agregados hasta 44 días después de su liberación ( Figura 2A). Observamos diferentes patrones de supervivencia para cada cepa de Bacillus en presencia versus ausencia de protozoos y otros efectos de los inoculantes en el microbioma del suelo, como se detalla a continuación.

(A) Supervivencia de B. mycoides M2E15 en presencia y ausencia de Rosculus terrestris ECOP02 y Cercomonas lenta ECOP01 a lo largo del tiempo. Los valores representan el log UFC de la población por gramo de suelo. Las barras representan el error estándar de la media. El tratamiento de inoculación afecta a las comunidades bacterianas (B) y protistas (C) del suelo. Los centroides de cada tratamiento se muestran junto con sus errores estándar (barras de error).

La adición de Rosculus y Cercomonas a los sistemas que contienen el inoculante de BM condujo a una menor supervivencia del invasor bacteriano (tanto para la población total como para la de esporas) en comparación con la inoculación con BM sola el día 15 después de la inoculación (pi) (población total: Fig. 2A , prueba t, p <0,05; esporas totales: Fig. S1, prueba t, p <0,05).

Además, el tiempo afectó significativamente la dinámica de la población de BM (ANOVA, p (tiempo) = 0,008). Las densidades de población bacteriana inicialmente disminuyeron rápidamente, desde un nivel inicial de 6,8 log UFC/g de suelo a 4–5 log UFC/g de suelo en el día 3 pi, nivel en el que se estabilizaron (Fig. 2A). Por el contrario, el tamaño de la población de esporas de BM aumentó significativamente, de 0,5 log UFC/g de suelo a alrededor de 4 a 5 log UFC/g de suelo en todos los tratamientos en el día 3 pi (Fig. S1a, ANOVA, p (tiempo) = 0,007).

Para examinar el efecto del inoculante en las estructuras de la comunidad bacteriana y protista del suelo, calculamos las distancias Unifrac no ponderadas (basadas en la filogenia) en cada día de muestreo entre tratamientos y control (Fig. S2). Se observó una alta resistencia a los impactos de la invasión en las estructuras de la comunidad bacteriana y de protistas medidas a lo largo del experimento (Fig. S2a, b). Específicamente, en el día 15 pi, cuando la supervivencia de la MO fue mayor en ausencia de protozoos, la presencia de Rosculus y Cercomas no cambió las estructuras de las comunidades bacterianas (Fig. 2B, PERMANOVA, p = 0,67) y protistas (Fig. .2C, PERMANOVA, p = 0,50) lejos de los del control (no invadido). Sin embargo, en el día 15 pi, la invasión de BM provocó cambios significativos en la abundancia de la comunidad bacteriana (Fig. 3, ANOVA, p <0,0001). La invasión de BM sola redujo significativamente la abundancia bacteriana total en comparación con el control no invadido de 7,2 log de número de copias/g de suelo a 6,5 ​​log de número de copias/g de suelo (post hoc de Tukey, p < 0,001). Al mismo tiempo, la presencia de protozoos no cambió esta abundancia en comparación con el control (post hoc de Tukey, p > 0,05).

Los valores representan los resultados de qPCR en el registro de copias del gen 16S rRNA por gramo de suelo. Las barras representan el error estándar de la media.

Sorprendentemente, la adición de Rosculus y Cercomonas en el experimento de BP mejoró los niveles de BP cultivable en comparación con la invasión de BP + C y BP solo en el día 20 pi (Fig. 4A, ANOVA, p < 0,01, post hoc de Tukey, p < 0,05). Aunque el tamaño total de la población de BP fue mayor cuando se agregó Rosculus que cuando se agregó BP + C y BP solo, esto no fue significativo, ya que resultó ser estadísticamente similar entre los tratamientos (post hoc de Tukey, p > 0,05). Además, las poblaciones de esporas de BP se mantuvieron por debajo del límite de detección durante todo el experimento en todos los tratamientos.

(A) Supervivencia de Bacillus pumilus ECOB02 en presencia y ausencia de Rosculus terrestris ECOP02 y Cercomonas lenta ECOP01 a lo largo del tiempo. Los valores representan el log UFC de la población por gramo de suelo. Las barras representan el error estándar de la media. El tratamiento de inoculación afecta a las comunidades bacterianas (B) y protistas (C) del suelo. Los centroides de cada tratamiento se muestran junto con sus errores estándar (barras de error).

El tiempo afectó significativamente el tamaño de la población de BP, y las poblaciones de inoculantes plateables cayeron por debajo del límite de detección (1 log UFC/g de suelo) en el día 3 pi (Fig. 4A). Sin embargo, las poblaciones de BP plateables reaparecieron, alrededor de 4 a 5 log UFC/g de suelo, el día 20 pi, después de lo cual cayeron por debajo del límite de detección el día 43 pi en todos los tratamientos (Fig. 4A). No podemos explicar fácilmente este hallazgo. Sin embargo, se sabe que las células introducidas pueden pasar por períodos en los que no forman fácilmente colonias en placas de aislamiento, un fenómeno denominado enigma de viabilidad pero no cultivabilidad [45].

La liberación de BP + R + C, BP ​​+ R y BP + C en el experimento de BP afectó significativamente a las comunidades bacterianas y protistas del suelo (Fig. S3a, b). Con respecto a la comunidad bacteriana, la invasión cambió las estructuras de la comunidad el día 20 pi (Fig. 4B, PERMANOVA, R2 = 0,33, p = 0,004) y el día 43 pi (Fig. S3a, día 43, R2 = 0,36, p = 0,028) en comparación con el control no invadido. En el día 20 pi, cuando la presencia de Rosculus y Cercomonas aumentó la supervivencia de BP, los tratamientos BP + R + C y BP + R desplazaron las estructuras de las comunidades bacterianas lejos de las de los sistemas no invadidos (Fig. 4B, por pares). Adonis, p < 0,05). Por el contrario, las comunidades bacterianas en los tratamientos BP + C y BP se agruparon y no fueron significativamente diferentes de las de los no invadidos (por pares-Adonis, p > 0,05). En el día 43 pi, el tratamiento con BP + C alejó la estructura de la comunidad bacteriana del control no invadido (Fig. S3a, día 43, Adonis por pares, p <0,05). La información taxonómica sobre las comunidades bacterianas más afectadas debido a estas inoculaciones se puede encontrar en la Tabla complementaria 1.

Con respecto a las estructuras de la comunidad de protistas, observamos efectos significativos de la invasión en diferentes días, es decir, el día 3 (Fig. S3b, PERMANOVA, R2 = 0,32, p = 0,008), el día 20 (Fig. 4C, PERMANOVA, R2 = 0,35, p = 0,0008) y el día 43 pi (Fig. S3b, PERMANOVA, R2 = 0,34, p = 0,002). Específicamente, en el día 20 pi, la invasión de BP + R + C y BP + R alteró las estructuras de la comunidad protista lejos de aquellas en el control no invadido (Adonis por pares, p <0,05). Mientras tanto, las comunidades protistas invadidas por BP + C, BP ​​solo y los controles no invadidos se agruparon (por pares-Adonis, p > 0,05). En el día 3 pi (Fig. S3b), la invasión de BP solo alteró la estructura de la comunidad protista lejos del control (por pares-Adonis, p <0,05). Además, el día 43 pi (Fig. S3b), la adición de protozoos a todos los tratamientos con inoculantes de BP (BP + R + C, BP ​​+ R, BP + C) cambió las estructuras de la comunidad de protistas lejos de la comunidad invadida solo por BP. y el control (por pares-Adonis, p < 0,05). La información taxonómica sobre las comunidades de protistas más afectadas debido a estas inoculaciones se puede encontrar en la Tabla complementaria 2.

La invasión microbiana en el experimento de BP también provocó cambios significativos en la abundancia bacteriana total en el día 43 pi (Fig. 5: ANOVA, p <0,0001). En esta fecha, la presencia de protozoos (BP + R + C, BP ​​+ R y BP + C) redujo significativamente la abundancia bacteriana total en comparación con los tratamientos de control BP solo y no invadidos (post hoc de Tukey, p <0,001). La abundancia bacteriana total fue similar para el BP solo y los tratamientos de control (post hoc de Tukey, p > 0,05).

Los valores representan los resultados de qPCR en el registro de copias del gen 16S rRNA por gramo de suelo. Las barras representan el error estándar de la media.

El potencial de los protistas como inoculantes del suelo radica en su capacidad para ejercer control sobre las presas bacterianas que encuentran en el suelo. La mayor disponibilidad de nutrientes resultante del circuito microbiano inducido por estos protistas y los cambios que generan en la estructura y composición de la comunidad del microbioma residente puede conducir a una mayor supervivencia de las bacterias introducidas. Aquí, seleccionamos dos especies de protozoos con actividades beneficiosas para el desempeño de las plantas, es decir, Rosculus y Cercomonas, para abordar sus efectos sobre el establecimiento y la supervivencia de los inoculantes bacterianos BM y BP. Además, se evaluó el impacto sobre las comunidades bacterianas y de protistas del suelo de las liberaciones de BM y BP en presencia o ausencia de protozoos.

Sorprendentemente, encontramos que Rosculus y Cercomonas agregados impactaron de manera diferencial la dinámica de la población de los invasores bacterianos, es decir, el impacto dependió de la cepa de Bacillus. En el experimento de BM, la ausencia de protozoos resultó en una mayor supervivencia de los invasores. Por el contrario, Rosculus y Cercomonas favorecieron el establecimiento de BP. Consistentemente, en trabajos anteriores, el impacto de los depredadores protozoarios (Cercomonas spp, Naegleria spp, Acanthamoeba sp, Vanella sp) varió dependiendo de la presa bacteriana (Pseudomonas spp), incluso dentro del mismo género bacteriano [46]. Glücksman et al. [47] demostraron además que incluso los protistas estrechamente relacionados y morfológicamente similares podrían tener un impacto diferente en las comunidades bacterianas del suelo. De hecho, en varios estudios se han informado hábitos alimentarios preferenciales de los protistas y sus interacciones específicas de especie [48, 49]. Nuestros resultados sugieren fuertemente que Rosculus y Cercomonas pueden, hasta cierto punto, aprovecharse de las células de MO liberadas, disminuyendo la supervivencia. Sin embargo, los efectos indirectos mediados por la competencia por los recursos (es decir, un aumento de comunidades bacterianas resistentes a la depredación después de la adición de protozoos, que compiten con los inoculantes bacterianos) también podrían reducir la supervivencia de la MO.

Por el contrario, la invasión de BM sin protozoos añadidos afectó negativamente la abundancia bacteriana total del suelo, lo que puede facilitar su supervivencia. Este es el primer informe donde la inoculación de Bacillus disminuyó la abundancia bacteriana total del suelo, lo que sugiere que BM pudo competir con la comunidad residente del suelo. Este hallazgo es notable ya que los inoculantes introducidos generalmente no pueden soportar la competencia de los residentes que están establecidos y han encontrado su nicho, incluso con la misma o mayor densidad de inoculante que en nuestro estudio [11, 25, 50]. Sin embargo, se ha informado que las bacterias residentes que utilizan un nicho similar al de un invasor bacteriano pueden sufrir competencia por los recursos con el invasor. Por lo tanto, su abundancia puede disminuir, permitiendo que el microbioma invasor conquiste el espacio del nicho a expensas del microbioma residente que ocupa el nicho [51, 52]. Además, la MO utilizada en nuestro estudio es capaz de producir bacteriocina [27], un grupo de compuestos antibióticos que inhibe una variedad de bacterias del suelo [53]. Esta también podría ser la razón por la cual la MO redujo significativamente la abundancia bacteriana total cuando se inoculó sola.

En el experimento de BP, la presencia de Rosculus y Cercomonas favoreció el establecimiento de BP. De hecho, un estudio in vitro previo realizado por Oosterkamp y Loznik [28] demostró que las cepas de protozoos utilizadas en este estudio preferían cazar E. coli que B. pumilus y B. amyloliquefaciens. Los mecanismos potenciales que impulsan este efecto positivo podrían deberse a las modificaciones inducidas en las comunidades microbianas residentes, pero también podría ser posible un efecto estimulante directo mediante la activación de metabolitos secundarios defensivos bacterianos [23]. Nuestros resultados sugieren que los protozoos se alimentaban preferentemente de las bacterias nativas del suelo en lugar de las bacterias introducidas, lo que alteró la estructura de la comunidad bacteriana al disminuir la abundancia de los taxones bacterianos sensibles a la depredación. Si los taxones sensibles estuvieran compuestos por individuos con metabolismo similar al invasor (es decir, que explotaran los mismos recursos), su reducción disminuiría la competencia y podría haber reforzado la remodelación de la comunidad del suelo a través de la competencia, como se muestra en [25, 51]. Como consecuencia, los cambios en la estructura de la comunidad bacteriana del suelo pueden haber contribuido indirectamente a cambiar la estructura de la comunidad de protistas y la estructura y composición de sus presas bacterianas. [29,54] ya han informado de este vínculo entre las estructuras comunitarias bacterianas y protistas. Otro posible efecto indirecto podría estar asociado con la disminución de comunidades de protistas residentes que se alimentan de BP después de la liberación de protozoos, impuesta por la competencia o el antagonismo de los invasores. Además, estos cambios en la comunidad de protistas del suelo también pueden resultar de la competencia directa por los recursos entre los protozoos introducidos y los protistas residentes.

Un estudio previo demostró que la adición de Acanthamoeba castellanii mejoraba la supervivencia del inoculante Pseudomonas fluorescens [23]. Sin embargo, esto se atribuyó a la producción de metabolitos secundarios que protegen al inoculante de la depredación. Aquí, los resultados sugieren que la alimentación selectiva por parte de protozoos alteró la abundancia bacteriana total y la estructura de la comunidad residente y moduló el "equilibrio" entre las poblaciones que componen los bacteriomas del suelo. Amacker et al. [39] indicaron que estudios futuros, incluido un análisis detallado de los rasgos de los protistas, su morfotipo y taxonomía, podrían fomentar nuestra comprensión de tales interacciones tróficas.

Se encontraron diferencias aparentes entre los experimentos de BM y BP. En el experimento de BM, la liberación microbiana no cambió la estructura de las comunidades bacterianas y protistas. Sin embargo, en el experimento de BP, cada invasor provocó cambios significativos en las comunidades probadas, aunque esto dependió del momento y del tipo de comunidad invadida (protista/bacteriana) que se examinaba. Así, el impacto está vinculado al tipo de invasor y a la interacción entre los inoculantes protozoarios y bacterianos. De hecho, Gao et al. [32] demostraron que la ameba Rosculus y el flagelado Cercomonas utilizados en este estudio tienen diferentes morfotipos y volúmenes, lo que determina el alcance físico de sus efectos. El estudio encontró que el volumen de células protistas podría explicar una parte significativa de los efectos de la depredación. Otro estudio reveló que los volúmenes celulares de las especies de cercozoos están relacionados con la actividad de depredación [47]. Según la teoría macroecológica, el tamaño corporal de los depredadores puede servir como indicador de la capacidad de alimentación e influir en la preferencia de depredación [55, 56]. Además, el tamaño de los protistas determina su movimiento en el suelo, dependiendo del tamaño del cuello de los poros del suelo, lo que influye en sus actividades de pastoreo [34, 35]. También es importante mencionar que en el campo, la mayoría del microbioma residente está protegido como microcolonias en suelos no perturbados [57]. Sin embargo, este blindaje es potencialmente bastante limitado en sistemas perturbados, como en este experimento de laboratorio. Por lo tanto, es probable que los protozoos agregados hayan actuado más fácilmente sobre los organismos residentes.

También encontramos que la adición de protozoos y bacterias tuvo un impacto más sustancial que la introducción de una sola cepa de BP, ya que esta última solo afectó temporalmente la estructura de la comunidad protista. Esto puede indicar que la coinoculación aumenta la magnitud de la perturbación y la presión de selección. Un estudio anterior sugirió que la magnitud y la frecuencia de una perturbación son facetas clave que determinan el impacto [58]. Además, Wang et al. [59] encontraron que la coinoculación tenía un efecto diferente en las comunidades nativas del suelo que la inoculación de una sola cepa, especialmente para el crecimiento de las plantas y la movilización de nutrientes del suelo.

En conjunto, nuestros resultados muestran que el control de arriba hacia abajo por parte de los protistas, a través de la depredación selectiva, se puede utilizar para dirigir el microbioma del suelo y mejorar el éxito de la liberación de bacterias en el suelo. Sin embargo, demostramos que un efecto positivo de los protozoos agregados sobre la supervivencia del inoculante bacteriano a veces puede verse comprometido por la alimentación preferencial de estos protozoos sobre las bacterias entrantes. Como el impacto dependía de las especies de protozoos, se necesita una caracterización sistemática de sus rasgos funcionales, su comportamiento ecológico (por ejemplo, sus posibilidades de movimiento en el suelo) y sus preferencias alimentarias para predecir mejor las consecuencias de su depredación sobre la especie. Microbioma del suelo y bacterias introducidas.

Las secuencias sin procesar se enviaron al NCBI Sequence Read Archive (SRA) y están disponibles con el ID de BioProject PRJNA830501.

Ray DK, Mueller ND, West PC, Foley JA. Las tendencias de rendimiento son insuficientes para duplicar la producción agrícola mundial para 2050. MÁS UNO. 2013;8:1–8.

Artículo de Google Scholar

Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de las Naciones Unidas. Perspectivas de la población mundial: la revisión de 2017. 2017. https://www.un.org/development/desa/publications/world-population-prospects-the-2017-revision.html.

Pe'er G, Dicks LV, Visconti P, Arlettaz R, Baldi A, Benton TG, et al. La reforma agrícola de la UE fracasa en materia de biodiversidad. Ciencia. Rev. 2014; 344: 1090–2.

Artículo PubMed Google Scholar

Jack CN, Petipas RH, Cheeke TE, Rowland JL, Friesen ML. Inoculantes microbianos: ¿bala de plata o Parque Jurásico microbiano? Tendencias Microbiol. 2020;29:299–308.

Artículo PubMed CAS Google Scholar

Saad M, Eida A, Hirt H. Adaptación de inoculantes microbianos asociados a plantas en la agricultura: una hoja de ruta para una aplicación exitosa. J Exp Bot. 2020;71:3878–901.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Liu X, le Roux X, Salles JF. El legado de los inoculantes microbianos en los agroecosistemas y el potencial para abordar los desafíos del cambio climático. iCiencia. 2022;25:103821.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bounaffaa M, Florio A, le Roux X, Jayet PA. Análisis económico y ambiental de la inoculación de maíz mediante rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal en la región francesa de Ródano-Alpes. Economía Ecológica. 2018;146:334–46.

Artículo de Google Scholar

Bashan Y, de-Bashan LE, Prabhu SR, Hernandez JP. Avances en la tecnología de inoculantes bacterianos que promueven el crecimiento de las plantas: formulaciones y perspectivas prácticas (1998-2013). Suelo vegetal. 2014;378:1–33.

Artículo CAS Google Scholar

Mallon C, van Elsas J, Salles J. Invasiones microbianas: el proceso, patrones y mecanismos. Tendencias Microbiol. 2015;23:719–29.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Mawarda PC, le Roux X, van Elsas JD, Salles JF. Introducción deliberada de invasores invisibles: una evaluación crítica del impacto de los inoculantes microbianos en las comunidades microbianas del suelo. Suelo Biol Biochem.2020;148:1–13.

Artículo CAS Google Scholar

Mallon C, Poly F, le Roux X, Marring I, van Elsas J, Salles J. Los pulsos de recursos pueden aliviar la relación biodiversidad-invasión en las comunidades microbianas del suelo. Ecología. 2015;96:915–26.

Artículo PubMed Google Scholar

Xing J, Jia X, Wang H, Ma B, Salles JF, Xu J. El legado de las invasiones bacterianas en las comunidades nativas del suelo. Microbiol ambiental. 2020;23:1–13.

Google Académico

Eisenhauer N, Schulz W, Scheu S, Jousset A. La dimensionalidad de nicho vincula la biodiversidad y la invasibilidad de las comunidades microbianas. Función Ecológica. 2013;27:282–8.

Artículo de Google Scholar

Geisen S, Mitchell EAD, Adl S, Bonkowski M, Dunthorn M, Ekelund F, et al. Protistas del suelo: una frontera fértil en la investigación de la biología del suelo. FEMS Microbiol Rev. 2018;43:293–323.

Artículo CAS Google Scholar

Gao Z, Karlsson I, Geisen S, Kowalchuk G, Jousset A. Protistas: titiriteros del microbioma de la rizosfera. Tendencias de ciencia vegetal. 2019;24:165–76.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Sherr BF, Sherr EB, Berman T. Tasas de pastoreo, crecimiento y excreción de amonio de un microflagelado heterótrofo alimentado con cuatro especies de bacterias. Appl Environ Microbiol. 1983;45:1196–201.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Koller R, Rodriguez A, Robin C, Scheu S, Bonkowski M. Los protozoos mejoran la eficiencia de búsqueda de alimento de los hongos micorrízicos arbusculares para obtener nitrógeno mineral de la materia orgánica del suelo en beneficio de las plantas hospedantes. Nuevo fitol. 2013;199:203–11.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Geisen S, Koller R, Hünninghaus M, Dumack K, Urich T, Bonkowski M. Revisión de la red alimentaria del suelo: protistas micófagos del suelo diversos y generalizados. Bioquímica del suelo. 2016;94:10–18.

Artículo CAS Google Scholar

Long JJ, Jahn CE, Sánchez-Hidalgo A, Wheat W, Jackson M, González-Juarrero M, et al. Interacciones de amebas de vida libre con patógenos bacterianos del arroz Xanthomonas oryzae patovars oryzae y oryzicola. Más uno. 2018;13:e0202941.

Artículo PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Iavicoli A, Boutet E, Buchala A, Métraux JP. Resistencia sistémica inducida en Arabidopsis thaliana en respuesta a la inoculación de raíces con Pseudomonas fluorescens CHA0. Interacción entre microbios y plantas Mol. 2003;16:851–8.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Jousset A, Rochat L, Scheu S, Bonkowski M, Keel C. La guerra química entre depredadores y presas determina la expresión de genes de biocontrol por pseudomonas fluorescens asociadas a la rizosfera. Appl Environ Microbiol. 2010;76:5263–8.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Berney C, Romac S, Mahé F, Santini S, Siano R, Bass D. Vampiros en los océanos: amebas cercozoas depredadoras en hábitats marinos. ISME J. 2013;7:2387–99.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jousset A, Scheu S, Bonkowski M. La producción de metabolitos secundarios facilita el establecimiento de rizobacterias al reducir tanto la depredación de protozoos como los efectos competitivos de las bacterias autóctonas. Función Ecológica. 2008;22:714–9.

Artículo de Google Scholar

Jousset A, Lara E, Wall LG, Valverde C. Los metabolitos secundarios ayudan a la cepa de biocontrol Pseudomonas fluorescens CHA0 a escapar del pastoreo de protozoos. Appl Environ Microbiol. 2006;72:7083–90.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Mallon CA, le Roux X, van Doorn GS, Dini-Andreote F, Poly F, Salles JF. El impacto del fracaso: las invasiones bacterianas fallidas alejan a la comunidad microbiana del suelo del nicho del invasor. ISME J. 2018;12:728–41.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Mawarda PC, Lakke SL, Dirk van Elsas J, Salles JF. Dinámica temporal de la comunidad bacteriana del suelo después de la invasión de Bacillus. iCiencia. 2022;25:1–17.

Artículo de Google Scholar

Yi Y, de Jong A, Spoelder J, Theo J, van Elsas JD, Kuipers OP. Borrador de secuencia del genoma de Bacillus mycoides M2E15, una cepa aislada de la endosfera de la papa. Anuncio del genoma. 2016;4:e00031.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Loznik B, Oosterkamp PJ. Fertilizante compuesto por protozoos y bacterias. Organización Mundial de la Propiedad Intelectual; 2017. https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2017105238.

Guo S, Xiong W, Hang X, Gao Z, Jiao Z, Liu H, et al. Protistas como principales indicadores y determinantes del desempeño vegetal. Microbioma. 2021;9:1–11.

Artículo CAS Google Scholar

Bargabus RL, Zidack NK, Sherwood JE, Jacobsen BJ. Caracterización de la resistencia sistémica en la remolacha azucarera provocada por un Bacillus mycoides no patógeno, colonizador de la filosfera, agente de control biológico. Physiol Mol Plant Pathol. 2002;61:289–98.

Artículo CAS Google Scholar

Neher OT, Johnston MR, Zidack NK, Jacobsen BJ. Evaluación del aislado de Bacillus mycoides BmJ y del aislado 203-7 de B. mojavensis para el control de la antracnosis de las cucurbitáceas causada por Glomerella cingulata var. orbicular. Control biológico. 2009;48:140–6.

Artículo de Google Scholar

Gao Z. Protistas del suelo: de rasgos a funciones ecológicas. Universidad de Utrecht; 2020. https://dspace.library.uu.nl/handle/1874/400054.

Amacker N, Gao Z, Hu J, Jousset ALC, Kowalchuk GA, Geisen S. Los patrones de alimentación y la tasa de crecimiento de los protistas están relacionados con sus impactos depredadores en las comunidades bacterianas del suelo. FEMS Microbiol Ecológico. 2022;98:1–11.

Artículo de Google Scholar

Wright DA, Killham K, Glover LA, Prosser JI. Papel de la ubicación del tamaño de los poros en la determinación de la actividad bacteriana durante la depredación por protozoos en el suelo. Appl Environ Microbiol. 1995;61:3537–43.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wright D, Killham K, Glover L, Biota JP-SS. El efecto de la ubicación en el suelo sobre el pastoreo de protozoos de un inóculo bacteriano modificado genéticamente. En: Brussaard L, Kooistra MJ, editores. Interrelaciones estructura del suelo/biota del suelo. Ámsterdam: Elsevier; 1993, páginas 633–40.

Capítulo Google Scholar

Thewes S, Soldati T, Eichinger L. Editorial: amebas como modelos de huésped para estudiar la interacción con patógenos. Microbiol de infección de células frontales. 2019;9:47.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Kuppardt A, Fester T, Härtig C, Chatzinotas A. Los protistas de la rizosfera cambian los perfiles de metabolitos en Zea mays. Microbiol frontal. 2018;9:857.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Gohl DM, Vangay P, Garbe J, MacLean A, Hauge A, Becker A, et al. Mejora sistemática de los métodos de genes marcadores de amplicones para una mayor precisión en los estudios de microbioma. Nat Biotecnología. 2016;34:942–9.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, Han AW, Johnson AJA, Holmes SP. DADA2: inferencia de muestras de alta resolución a partir de datos de amplicones de Illumina. Métodos Nat. 2016;13:581–3.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Katoh K, Standley DM. Software de alineación de secuencias múltiples MAFFT versión 7: mejoras en rendimiento y usabilidad. Mol Biol Evol. 2013;30:772–80.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Precio MN, Dehal PS, Arkin AP. FastTree 2: árboles de probabilidad máxima aproximada para alineaciones grandes. Más uno. 2010;5:e9490.

Artículo PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Wang Q, Garrity GM, Tiedje JM, Cole JR. Clasificador bayesiano ingenuo para la asignación rápida de secuencias de ARNr a la nueva taxonomía bacteriana. Appl Environ Microbiol. 2007;73:5261–7.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, et al. El proyecto de base de datos de genes de ARN ribosómico SILVA: procesamiento de datos mejorado y herramientas basadas en web. Ácidos nucleicos res. 2013;41:D590–6.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Lozupone C, Knight R. UniFrac: un nuevo método filogenético para comparar comunidades microbianas. Appl Environ Microbiol. 2005;71:8228–35.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ritz K. El debate sobre el plato: las comunidades cultivables no tienen ninguna utilidad en la ecología microbiana ambiental contemporánea. FEMS Microbiol Ecológico. 2007;60:358–62.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Amacker N, Gao Z, Agaras BC, Latz E, Kowalchuk GA, Valverde CF, et al. Los rasgos de biocontrol se correlacionan con la resistencia a la depredación por protistas en pseudomonas del suelo. Microbiol frontal. 2020;11:3164.

Artículo de Google Scholar

Glücksman E, Bell T, Griffiths RI, Bass D. Las cepas de protistas estrechamente relacionadas tienen diferentes impactos del pastoreo en las comunidades bacterianas naturales. Microbiol ambiental. 2010;12:3105–13.

Artículo PubMed Google Scholar

Saleem M, Fetzer I, Dormann CF, Harms H, Chatzinotas A. La riqueza de depredadores aumenta el efecto de la diversidad de presas en el rendimiento de presas. Comuna Nacional. 2012;3:1–7.

Artículo CAS Google Scholar

Hünninghaus M, Koller R, Kramer S, Marhan S, Kandeler E, Bonkowski M. Los cambios en la composición de la comunidad bacteriana y la respiración del suelo indican rápidas sucesiones de protistas pastoreadores durante la mineralización de los residuos de los cultivos de maíz. Pedobiología. 2017;62:1–8.

Artículo de Google Scholar

van Elsas J, Chiurazzi M, Mallon C, Elhottova D, Krištůfek V, Salles J. La diversidad microbiana determina la invasión del suelo por un patógeno bacteriano. Proc Natl Acad Sci USA 2012;109:1159–64.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Horňák K, Corno G. Cada moneda tiene un reverso: la invasión de limnohabitans planktonicus promueve el mantenimiento de la diversidad de especies en las comunidades bacterianas. Más uno. 2012;7:e51576.

Artículo PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Gómez P, Paterson S, de Meester L, Liu X, Lenzi L, Sharma MD, et al. La adaptación local de una bacteria es tan importante como su presencia en la estructuración de una comunidad microbiana natural. Comuna Nacional. 2016;7:1–8.

Artículo de Google Scholar

Heilbronner S, Krismer B, Brötz-Oesterhelt H, Peschel A. Las funciones de las bacteriocinas en la configuración del microbioma. Nat Rev Microbiol. 2021;19:726–39.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Xiong W, Li R, Guo S, Karlsson I, Jiao Z, Xun W, et al. Las enmiendas microbianas alteran las comunidades de protistas dentro del microbioma del suelo. Bioquímica del suelo. 2019;135:379–82.

Artículo CAS Google Scholar

Schneider FD, Scheu S, Brose U. Las limitaciones de la masa corporal en las tasas de alimentación determinan las consecuencias de la pérdida de depredadores. Ecología Lett. 2012;15:436–43.

Artículo PubMed Google Scholar

Brose U, Archambault P, Barnes AD, Bersier LF, Boy T, Canning-Clode J, et al. Los rasgos de los depredadores determinan la arquitectura de la red alimentaria en los ecosistemas. Nat Ecol Evol. 2019;3:919–27.

Artículo PubMed Google Scholar

van Elsas JD, Trevors JT, Jansson JK, Nannipieri P, editores. Microbiología del suelo moderna. 3ª edición. Boca Ratón: CRC Press; 2019.

Berga M, Székely AJ, Langenheder S. Efectos de la intensidad y frecuencia de las perturbaciones sobre la composición y función de la comunidad bacteriana. Más uno. 2012;7:e365969.

Artículo CAS Google Scholar

Wang Z, Chen Z, Kowalchuk GA, Xu Z, Fu X, Kuramae EE. Sucesión de la comunidad microbiana residente del suelo en respuesta a inoculaciones periódicas. Appl Environ Microbiol. 2021;87:e00046.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

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Agradecemos a EcoStyle por proporcionar B. pumilus ECOB02, Rosculus terrestris ECOP02, Cercomonas lenta ECOP01, Jan Spoelder y HLB por proporcionar B. mycoides M2E15. PCM contó con el apoyo del Fondo de Dotación para la Educación de Indonesia (LPDP, Kementerian Keuangan, República de Indonesia). XLR y JFS contaron con el apoyo del proyecto IMMINENT financiado por la Agence Nationale pour la Recherche ANR francesa (proyecto ANR-20-CE02-0014-01). JFS y JDvE fueron financiados por el proyecto PotatoMETAbiome de ERA-NET Cofund SusCrop (Subvención No. 771134), apoyado por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la UE y NWO, y parte de la Iniciativa de Programación Conjunta sobre Agricultura, Seguridad Alimentaria y Cambio Climático (FACCE- JPI).

Clúster de Ecología de Comunidades Microbianas, Grupo de Expertos GREEN, Instituto de Ciencias de la Vida Evolutivas de Groningen (GELIFES), Universidad de Groningen, Nijenborgh 7, 9747 AG, Groningen, Países Bajos

Panji Cahya Mawarda, Jan Dirk van Elsas y Joana Falcão Salles

Centro de Investigación para el Medio Ambiente y Tecnología Limpia, Agencia Nacional de Investigación e Innovación de la República de Indonesia (BRIN), Complejo LIPI Bandung, Jalan Sangkuriang Gedung 50, Bandung, 40135, Indonesia

Estandarte de la Luz Mawarda

Laboratorio de Ecología Microbiana, INRAE, CNRS, Universidad de Lyon, Universidad Lyon 1, UMR INRAE ​​​​1418, UMR CNRS 5557, 43 Boulevard du 11 Novembre 1918, 69622, Villeurbanne, Francia

Xavier Le Roux

Grupo de Interacciones Planta-Microbio, Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad de Utrecht, Padualaan 8, 3584 CH, Utrecht, Países Bajos

Melissa Uribe Acosta

Grupo de Diagnóstico y Control de la Contaminación (GDCON), Instituto de Biología, Campus Universitario de Investigación (SIU), Universidad de Antioquia (UdeA), Calle 70 No. 52-21, Medellín, Colombia

Melissa Uribe Acosta

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PCM, como autor principal, concibió las preguntas de investigación, diseñó el experimento, realizó el experimento y analizó los datos. MUA ayudó en los experimentos y en el análisis de los datos. XLR, JFS y JDvE ayudaron a analizar los datos. Todos los autores discutieron los resultados. PCM y XLR escribieron el manuscrito, XLR, JFS y JDvE lo finalizaron con aportes de todos los autores.

Correspondencia a Panji Cahya Mawarda o Joana Falcão Salles.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Mawarda, PC, Le Roux, X., Acosta, MU et al. El impacto de la adición de protozoos en la supervivencia de los inoculantes de Bacillus y la dinámica del microbioma del suelo. COMUN ISME. 2, 82 (2022). https://doi.org/10.1038/s43705-022-00166-9

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Recibido: 05 de julio de 2022

Revisado: 15 de agosto de 2022

Aceptado: 22 de agosto de 2022

Publicado: 05 de septiembre de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s43705-022-00166-9

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