Plantas «reclutan» cierto tipo de bacterias para sobrevivir a las condiciones extremas

Estudio amplía el conocimiento sobre la composición y funciones de las bacterias que habitan en las primeras capas de tierra y que permiten la adaptabilidad de las plantas a las duras condiciones del desierto de Atacama, ampliamente reconocido como el lugar más seco de la Tierra. 

Investigación evaluó cómo y cuáles bacterias que habitan en la rizosfera son reclutadas por las plantas. Para esto utilizó como modelo la planta pionera -las primeras que crecen en los suelos- Parastrephia quadrangularis (Meyen) Cabrera, más conocida como Tola, arbusto resinoso que se encuentra en lugares semiáridos secos o en altura en la Cordillera de los Andes, específicamente se estudiaron muestras de tres laderas volcánicas distintas del altiplano (Volcanes Guallatiri, Isluga y Lascar).

«El estudio se desarrolló en la rizosfera, la zona de aproximadamente 2 a 3 mm que rodea a la raíz de las plantas, porque es el lugar en donde se producen interacciones con los microorganismos del suelo» relata la Dra. Marcia Astorga, investigadora de la carrera de Nutrición y Dietética de la Universidad Autónoma de Chile y una de las autoras.

Las raíces exudan compuestos -azucares, aminoácidos, metabolitos secundarios, entre otros- que actúan como atrayentes de ciertos microorganismos, los cuales, a su vez, producen ciertas enzimas, hormonas y otros compuestos que resultan benéficos para las plantas.

«El conjunto de microorganismos asociados a la planta -la microbiota- es importante porque ayuda a que las plantas puedan adaptarse y sobrevivir al ambiente en el que se encuentran» comenta la académica.

Y agrega: «la microbiota puede modular la disponibilidad de ciertos nutrientes; genera compuestos fitoprotectores que ayudan a evitar el ataque de patógenos; actúa como agente productor de enzimas, fitohormonas o estimulantes para que la planta pueda crecer y desarrollarse en condiciones adversas como la falta de agua, el exceso de radiación UV o bajas temperaturas».

Condiciones típicas de la zona del Altiplano andino, lugar seleccionado con el propósito de identificar qué rizobacterias se asocian a las raíces de las plantas en estas condiciones y, mediante su identificación, predecir qué posible función están ejerciendo en beneficio de la planta.

«Con esta información se puede comparar con plantas de otros tipos de suelo, u otros ambientes, si existen diferencias o semejanzas entre los tipos, cantidad y actividad de las bacterias, además de poder establecer una cronología de qué bacterias son reclutadas por la planta en función de sus necesidades, de acuerdo con el entorno en que se encuentra y al estado fenológico» complementa la Dra. Marcia Astorga.

Específicamente las plantas reclutaron distintos tipos de bacterias, variando en las tres laderas volcánicas evaluadas, lo que sugiere, según la especialista, que «existe un reclutamiento específico de bacterias, de parte de las plantas, dada la presión a la que están sometidas en estos ambientes». Además, se comprobó que las bacterias reclutadas, aun cuando no fueron las mismas, si ejercían las mismas funciones predichas en beneficio de la planta, como, por ejemplo, la fijación de nitrógeno.

Este estudio, realizado en colaboración con el laboratorio de Ecología Microbiana Aplicada (EMAlab), de la Universidad de La Frontera de Temuco, permite definir qué rizobacterias son las primeras en ser reclutadas por las plantas, «lo que permitiría aislarlas, identificarlas y poder transferirlas a cultivos que se enfrenten a condiciones ambientales similares potenciando, por ejemplo, los cultivos en condiciones de bajo nitrógeno en el suelo, altas temperaturas, sequía, entre otras características» analiza la investigadora de la Universidad Autónoma de Chile.

Y agrega: «sabiendo el efecto de determinadas rizobacterias en las plantas se puede trabajar en obtener niveles de producción de hortalizas, frutas o verduras, en condiciones ambientales adversas u obtener ciertos compuestos de interés en las plantas, por ejemplo, mantener la producción bajo condiciones de sequía al utilizar rizobacterias con esta función o aumentar la concentración de antioxidantes en los frutos».

Esta investigación permitirá, dentro de la carrera de Nutrición y Dietética de la Universidad Autónoma, impulsar la obtención de compuestos bioactivos en plantas (antioxidante, vitaminas y algunos minerales) cultivadas con rizobacterias promotoras del crecimiento.

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