Las plantas y los microbios participan en una amplia gama de relaciones simbióticas, pero identificar los microbios o grupos de microbios específicos que contribuyen a la salud de las plantas es extremadamente difícil. En un trabajo publicado el 20 de febrero en la revista de acceso abierto PLOS Biología , los investigadores idearon un esquema experimental general para identificar y predecir qué pequeños grupos de especies bacterianas pueden ayudar a las plantas a responder a la falta de fosfato, una forma de estrés nutricional.
Los microbios pueden proporcionar una asombrosa variedad de funciones beneficiosas a las plantas a través de su colonización de raíces y órganos por encima del suelo como las hojas. En conjunto, estos microbios comprenden el llamado "microbioma vegetal". La esperanza de varios grupos de investigación y empresas de biotecnologíaen todo el mundo es definir y desplegar microbios individuales, o pequeños grupos de especies de microbios, que pueden ayudar a la productividad de las plantas y disminuir la dependencia de los fertilizantes químicos en la agricultura.
Si bien los investigadores pueden definir fácilmente "quién está allí" es decir, qué tipos de bacterias y hongos están presentes y en qué proporciones relativas, es más difícil saber cómo esos microbios interactúan entre sí y con la planta para influir en el rendimiento de la planta.Jeff Dangl, coautor correspondiente del artículo, espera que su trabajo "proporcione una plantilla para los investigadores interesados en definir probióticos con efectos predictivos tanto en plantas como en humanos".
En este artículo de investigación, los coautores Sur Herrera Paredes y Tianxiang Gao, el coautor correspondiente Gabriel Castrillo y sus colegas del Instituto Médico Howard Hughes y los departamentos de biología e informática de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, idearon un esquema general para construir un pequeño consorcio de ocho o nueve miembros bacterianos basándose en los resultados de experimentos de laboratorio. Primero probaron cepas individuales de bacterias para determinar qué bacterias ayudaron o dificultaron la capacidad de la planta para sobrevivir en la falta de fosfato. Luego probaron unaUn pequeño subconjunto de todos los posibles pares de consorcios de ocho o nueve miembros hechos a partir de estas cepas individuales, utilizó esos resultados para predecir qué pares de consorcios no probados ayudarían a la planta mediante un análisis de red neuronal y validó las predicciones experimentalmente.
Esta investigación demuestra que la complejidad funcional del microbioma de la raíz podría simplificarse probando solo un subconjunto de todas las combinaciones microbianas posibles.
"La esperanza de la investigación futura es que debería ser posible construir probióticos vegetales con impactos predecibles en nuestras plantas y, de manera similar, en nuestro propio microbioma humano", dijo Dangl.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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