Caracterização das comunidades de bactérias da seiva xilémica e rizosfera das variedades de oliveira Cobrançosa e Galega Vulgar

Abstract

O cultivo da oliveira (Olea europaea L.) reveste-se de importância cultural, ecológica e económica nos países do Mediterrâneo. Em Portugal, a contribuição da olivicultura para a economia e a tendência de crescimento da procura e do valor comercial da azeitona e do azeite, tem conduzido a alterações no tipo de cultivo. A este tipo de agricultura, está associada a irrigação artificial e a utilização de agroquímicos, práticas suscetíveis de afetar negativamente a qualidade dos solos e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Adicionalmente, as variedades introduzidas em Portugal, mais produtivas e adaptadas ao cultivo intensivo, tornam crítica a prevenção de riscos fitossanitários e proteção das variedades autóctones. O microbioma das plantas tem vindo a ser reconhecido como um fator fundamental na produtividade e na sua condição fisiológica. Assim, a manipulação do microbioma, emerge como uma promissora ferramenta biológica, cuja aplicação generalizada carece ainda de conhecimento científico aprofundado. Este estudo visa contribuir para o conhecimento do microbioma de variedades autóctones de oliveira, como base para estratégias futuras de promoção da sustentabilidade, resiliência e produtividade do olival. Procedeu-se à caraterização da estrutura e composição das comunidades bacterianas associadas às variedades autóctones Galega Vulgar e Cobrançosa, com particular enfoque em dois compartimentos: um mais associado ao recrutamento da microbiota (rizosfera) e outro menos explorado, mas potencialmente associado à dispersão da microbiota pela planta (seiva xilémica). A amostragem realizou-se numa exploração olivícola em Oliveira do Hospital. Para a análise microbiológica recorreu-se a sequenciação avançada do gene ribossomal 16S RNA. Os resultados apontam para diferenças significativas entre as comunidades bacterianas encontradas na seiva xilémica e na rizosfera, sendo este último compartimento caraterizado por maior riqueza e diversidade. A análise da estrutura taxonómica ao nível da família, sugere que quer a rizosfera, quer a seiva xilémica, representam micro-habitats colonizados por bactérias com potencial para promoção do crescimento da planta. As famílias mais representadas foram Bradyrhizobiaceaa, Solirubrobacteraceae e Nocardioidaceae na rizosfera e Moraxellaceae, Sphingomonadaceae e Oxalobacteraceae na seiva xilémica. Foi também detetada maior diversidade bacteriana na variedade Galega Vulgar, comparativamente à estimada para a variedade Cobrançosa. Estas diferenças na microbiota, podem ter implicações em termos de suscetibilidade/resistência de diferentes variedades, a fatores de stresse biótico e abiótico, que merece ser explorada em estudos futuros.

Olive cultivation (Olea europaea L.) is of cultural, ecological, and economic importance in Mediterranean countries. In Portugal, the contribution of olive growing to the economy and the growing trend in demand and commercial value of olive and olive oil has led to changes in the type of cultivation towards the intensive and super-intensive regime. This type of agriculture is associated with artificial irrigation and the use of agrochemicals practices that may negatively affect soil quality and the sustainability of agricultural systems. Additionally, the introduction of foreign varieties, more productive and adapted to intensive cultivation, may introduce new phytosanitary risks that are new challenges for the protection of native varieties. The microbiome of plants has been recognized as a fundamental factor in productivity and physiological conditions. Thus, the manipulation of the microbiome emerges as a promising biological tool, but its widespread application still needs scientific validation. This study aims to contribute to the knowledge of the microbiome and indigenous varieties of olive tree, as a basis for future strategies to promote sustainability, resilience, and productivity of the olive grove. We characterise the structure and composition of bacterial communities associated with the indigenous varieties Galega Vulgar and Cobrançosa, with a particular focus on two compartments: one more associated with the recruitment of the microbiota (rhizosphere) and the other less explored but potentially associated with the dispersion of the microbiota by the plant (xylemic sap). The sampling took place on an olive farm in Oliveira do Hospital. Advanced sequencing of the ribosomal gene 16S RNA was used for microbiological analysis. The results point to significant differences between bacterial communities found in xylem sap and rhizosphere, the latter compartment being characterized of greater richness and diversity. The analysis of the taxonomic structure at the family level suggests that both the rhizosphere and xylem sap represent micro-habitats colonized by bacteria with potential to promote plant growth. The most represented families were Bradyrhizobiaceaa, Solirubrobacteraceae and Nocardioidaceae in the rhizosphere and Moraxellaceae, Sphingomonadaceae and Oxalobacteraceae in xylem sap. These differences in the microbiota may have implications in terms of susceptibility/resistance of different varieties to biotic and abiotic stress factors, which deserve to be explored in future studies.