Repositorio
Institucional

Rabert, Claudia

Taxonomic and Predicted Functional Profiling of Coexisting Rhizosphere Microbiomes of Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis along an Altitudinal Transect in Admiralty Bay, Maritime Antarctica

SPRINGER INT PUBL AG

JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

en

PurposeThe Antarctic Peninsula represents a unique ecosystem characterized by extremely harsh environmental conditions. In this study, we investigated the microbial diversity and functionality of Antarctic soils, focusing on the coexisting rhizosphere microbiomes associated with the only two native vascular plant species, Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis.MethodsSoil samples were collected from three sites along an altitudinal transect near Admiralty Bay on King George Island, Antarctic Peninsula. Comprehensive chemical analyses of the soils were performed, followed by DNA extraction and bioinformatic analyses to explore microbial diversity and metabolic functions.ResultsOur results revealed significant disparities in soil chemical composition across sites, with distinct variations observed in pH, calcium, magnesium, aluminum saturation, cation exchange capacity, and phosphorus concentrations. Despite these differences, taxonomic profiling via metabarcoding indicated relatively homogeneous bacterial communities in terms of alpha diversity but significant differences in beta diversity among the sites. Firmicutes dominated at Site 1, while Proteobacteria predominated at Site 2, and Actinobacteriota at Site 3. Functional prediction analysis revealed diverse metabolic activities within Antarctic soil microbial communities, with heightened fermentation potential in Sites 1 and 2, and notable functions related to aromatic compound degradation and phototrophy in Site 3.ConclusionsThese findings contribute to our understanding of the intricate dynamics of Antarctic soil microbiomes, highlighting the influence of soil physicochemical properties and plant-microbe interactions on microbial community structures and functions in these extreme environments. Such insights have substantial implications for conservation strategies and the advancement of biotechnological applications in Antarctic ecosystems.PropósitoLa Península Antártica representa un ecosistema único caracterizado por condiciones ambientales extremadamente severas. En este estudio, investigamos la diversidad microbiana y la funcionalidad de los suelos antárticos, centrándonos en los microbiomas de la rizosfera coexistentes asociados con las dos únicas especies de plantas vasculares nativas, Deschampsia antarctica y Colobanthus quitensis. MétodosSe recolectaron muestras de suelo de tres sitios a lo largo de un transecto altitudinal cerca de la Bahía Almirantazgo en la Isla Rey Jorge, Península Antártica. Se realizaron análisis químicos completos de los suelos, seguidos de extracción de ADN y análisis bioinformáticos para explorar la diversidad microbiana y las funciones metabólicas. ResultadosNuestros resultados revelaron disparidades significativas en la composición química del suelo entre los sitios, con variaciones distintas observadas en el pH, calcio, magnesio, saturación de aluminio, capacidad de intercambio catiónico y concentraciones de fósforo. A pesar de estas diferencias, el perfil taxonómico mediante metabarcoding indicó comunidades bacterianas relativamente homogéneas en términos de diversidad alfa pero diferencias significativas en diversidad beta entre los sitios. Firmicutes predominó en el Sitio 1, mientras que Proteobacteria predominó en el Sitio 2 y Actinobacteriota en el Sitio 3. El análisis de predicción funcional reveló diversas actividades metabólicas dentro de las comunidades microbianas del suelo antártico, con un mayor potencial de fermentación en los Sitios 1 y 2, y funciones notables relacionadas con la degradación de compuestos aromáticos y la fototrofia en el Sitio 3. Conclusiones: Estos hallazgos contribuyen a nuestra comprensión de la intrincada dinámica de los microbiomas del suelo antártico, destacando la influencia de las propiedades fisicoquímicas del suelo y las interacciones planta-microbio en las estructuras y funciones de las comunidades microbianas en estos entornos extremos. Estos conocimientos tienen implicaciones sustanciales para las estrategias de conservación y el avance de las aplicaciones biotecnológicas en los ecosistemas antárticos.

artículo original

Antarctic environment

Bacterial communities

Ecosystem dynamics

Environmental adaptations

Plant-microbe interactions

10.1007/s42729-025-02236-y

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VASCULAR PLANTS

SOILS

BACTERIA

PERFORMANCE

VASCULAR PLANTS

SOILS

BACTERIA

PERFORMANCE

Ciencias del suelo

Microbiología

Ecología

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WOS:001400871100001

Taxonomic and Predicted Functional Profiling of Coexisting Rhizosphere Microbiomes of Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis along an Altitudinal Transect in Admiralty Bay, Maritime Antarctica

artículo original

SPRINGER INT PUBL AG

JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

Plant Sciences

Environmental Sciences

Soil Science

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