Abstract:
La extracción directa y la caracterización del ADN de la comunidad microbiana
mediante metagenómica ha revolucionado el estudio de la microbiología ambiental y la
ecología microbiana. La biología molecular, en particular, ha proporcionado acceso a los
genomas de bacterias “difíciles” o “imposibles” de cultivar en el laboratorio dónde las
técnicas de metagenómica son una herramienta para lograr identificar estos
microorganismos. Esto ha permitido descubrir más filos, clases, géneros y genes de interés.
En los últimos años esta técnica se ha utilizado en diversas disciplinas como la genética, la
medicina, la biotecnología y la agricultura. Específicamente en la agricultura, es de
importancia el estudio del microbioma del suelo ya que este es uno de los factores que define
la salud del suelo. El estado del microbioma del suelo puede determinar el éxito de la
producción de cultivos. Sin embargo, el cultivo continuo de plantas puede provocar una
alteración de la comunidad microbiana del suelo y provocar una disminución en los
rendimientos agrarios. Esto se ha comprobado con estudios a nivel mundial, pero son pocos
los informes para el territorio guatemalteco. El cultivo de caña de azúcar es de gran interés
para el país ya que es uno de los principales productos de exportación del país por lo que la
eficiencia y salud de sus suelos de cultivo es vital para su producción. Este trabajo de
graduación busca estudiar la comunidad bacteriana del suelo de caña de azúcar por medio de
metagenómica e identificar por medio de microbiología clásica los microorganismos
benéficos para el cultivo de caña de azúcar. Identificar bacterias con capacidades promotoras
del crecimiento de las plantas también es vital para poder llegar a una agricultura sostenible.
Estas bacterias pueden representar un menor uso de fertilizantes. Para esto se utilizaron
herramientas de secuenciación, bioinformáticas y agares selectivos. Se utilizó dos regiones
variables del gen rARN 16S, las cuales fueron V1-V2 y V3-V4. Al realizar el análisis del
microbioma bacteriano de distintos tipos de tierra en suelos cultivados con caña de azúcar se
encontró que los filos más comunes son Actinobacteriota, Proteobacteria, Firmicutes,
Acidobacteriota, Chloroflexi, Gemmatimonadota y Nitrospirota para ambas regiones. Para
los géneros se encontró tres más comunes entre las dos regiones Pseudarthrobacter,
Nitrospira y Streptomyces. Se logró aislar e identificar bacterias con características
promotoras del crecimiento mediante cultivos selectivos y diferenciales. Se tamizaron 10
características promotoras del crecimiento en las que se incluye solubilización de fosfatos,
solubilización de potasio, producción de ACC desaminasa, producción de proteasas, posible
solubilización de silicatos, producción de lipasas, producción de IAA, producción de las
enzimas gluconasas y quitinasas, producción de amonio y crecimiento en medio libre de
nitrógeno. Se encontraron 222 cepas con distintas características de las cuales seis poseen
ocho características entre las principales se incluyen solubilización de fósforo y de potasio,
así como fijación de nitrógeno. En la siguiente fase se espera formular bioproductos a partir
de las cepas encontradas para implementarlas en las cosechas azucareras. (LA)
