Proyectos
Caracterización estructural y predicción funcional de la comunidad microbiana presente en suelos con diferentes niveles de cadmio en fincas cacaoteras del Municipio de Yacopí-Cundinamarca.
Resumen
En Colombia, el cultivo de cacao (Theobroma cacao L.) es uno de los principales cultivos del país y está bien posicionado en el mercado internacional por su sabor y aroma. No obstante, esta planta puede absorber y translocar cadmio (Cd) al grano, lo que podría restringir su exportación. El Cd es un metal pesado, tóxico y móvil en el suelo, cuyas fuentes pueden ser geogénicas o antropogénicas. En busca de alternativas para disminuir la absorción de Cd por el sistema radicular se caracterizó la comunidad microbiana cultivable presente en suelos cacaoteros de fincas productoras del municipio de Yacopí con potencial para bioacumular o bioadsorber este elemento. Sin embargo, solamente cerca del 0,1% de los microorganismos pueden ser cultivables, por lo cual se tiene un desconocimiento del 99,9% de los microorganismos presentes en estos suelos y del papel que esta comunidad desempeña no solo en procesos de biorremediación sino también en el ciclaje de nutrientes. Adicionalmente, hay poco conocimiento de cómo las propiedades físico-químicas del suelo como el pH y los niveles de macro y micronutrientes alteran las poblaciones microbianas y la distribución del Cd en los suelos cacaoteros. Esta investigación tiene como objetivo determinar la estructura y realizar una predicción funcional de la comunidad microbiana presente en suelos cacaoteros usando herramientas metagenómicas. Para ello, se seleccionarán dos niveles de Cd (bajo y alto), tres fincas de cultivo con tres ventanas de observación por nivel de Cd y tres tipos de muestra por ventana (hojarasca y suelo a dos profundidades (0-30 y 31-100 cm) para un total de 54 muestras. Se extraerá ADN comunitario de cada muestra y se amplificará la región del 16S (V3-4) e ITS1-4 del gen rDNA para bacterias y hongos, respectivamente; se elaborarán 54 librerías metagenómicas 16S y 54 para ITS y se secuenciarán de manera pareada usando la plantaforma Miseq de Illumina v3. Las secuencias se analizarán mediante diferentes programas bioinformáticos como FASTAQC, MOTHUR y QUIIME para obtener secuencias de buena calidad, agruparlas en Unidades Taxonómicas Operacionales (OTUs) y calcular los índices de diversidad alfa y beta; y así determinar la diversidad taxonómica microbiana presente dentro de la comunidad y entre comunidades, respectivamente. Además, se realizará un análisis de correspondencia canónica para identificar relaciones en la estructura de la comunidad y los parámetros fisicoquímicos del suelo y los niveles de Cd total y disponible. Estos análisis de correspondencia canónica se realizarán mediante el uso del paquete estadístico R. Finalmente, se realizará una predicción funcional de los metagenomas 16S utilizando programas PRICUSt, TAX4fun y se visualizarán usando el software gráfico STAMP. Este trabajo es relevante para entender la dinámica del componente biótico y abiótico del suelo y para determinar el efecto de las propiedades físico químicas del suelo sobre la distribución del Cd y la composición microbiana presente en la hojarasca y el suelo cacaotero. De esta manera se espera contribuir a la elaboración de propuestas de mitigación de la toma de Cd por parte de la planta y disminuir los niveles de Cd en el grano.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA PARA EL FORTALECIMIENTO DE ALIANZAS INTERDISCIPLINARIAS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, 2018
Modalidad:Modalidad única: Apoyo a la conformación de alianzas entre dos o más investigadores pertenecientes a diferentes facultades o institutos interfacultades de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá.
Responsable