Pueden ocurrir cosas hermosas cuando las plantas se rodean de los microbios correctos. Un estudio sobre Acmispon strigosus , una planta de la familia de los guisantes, mostró un aumento de crecimiento de 13 veces en plantas que se asociaron con una cepa altamente efectiva de la bacteria fijadora de nitrógeno Bradyrhizobium.
La capacidad de las plantas para utilizar microbios beneficiosos para impulsar su crecimiento no se pierde en los agrónomos. Algunos criadores piensan que comprender los rasgos que permiten a los cultivos reclutar microbios de alto rendimiento es clave para el futuro de la agricultura sostenible.
Un obstáculo para capitalizar el trabajo beneficioso de los microbios son los complejos factores genéticos y ambientales que gobiernan su papel en el crecimiento de las plantas. Si no se los atiende, las plantas no siempre reclutan microbios beneficiosos, sino que se rodean de una combinación de ambos útiles e ineficacesbacterias. Los intentos de controlar las poblaciones microbianas que las plantas encuentran en el suelo, al inocular con cepas beneficiosas, han fracasado en gran medida.
"Es muy difícil predecir qué combinaciones de microbios tendrán éxito en condiciones de campo, ya que los microbios que son beneficiosos para las plantas en el laboratorio no siempre compiten con éxito contra los microbios que ya existen en el campo", dijo Joel Sachs,profesor de ecología evolutiva en la Universidad de California, Riverside y miembro del Instituto de Biología Genómica Integrativa de la universidad. "Una alternativa prometedora es criar plantas que sean mejores en el manejo de sus propios socios microbianos, un avance que se transmitirá al futurogeneraciones "
En un estudio publicado hoy en Nuevo fitólogo , el equipo de Sachs ha avanzado nuestra comprensión de cómo la genética de las plantas y los factores ambientales afectan las poblaciones de suelo microbiano en el campo. El primer autor del artículo es Camille Wendlandt, una estudiante graduada en el grupo de investigación de Sachs.
Los investigadores investigaron si Acmispon strigosus la planta de guisantes cambia la forma en que se asocia con diferentes cepas de bacterias fijadoras de nitrógeno cuando cambia su entorno. Sorprendentemente, descubrieron que cambiar el entorno de las plantas al fertilizar el suelo no cambió la forma en que las plantas se asocian con los microbios.Los investigadores descubrieron que la variación genética entre las plantas de guisantes era más importante para explicar si las plantas invirtieron en relaciones con los microbios más beneficiosos. En otras palabras, algunas variantes de la planta son mejores que otras para desarrollar estas asociaciones beneficiosas.
Las variantes de planta de guisante que fueron mejores para invertir en microbios beneficiosos también tuvieron beneficios de crecimiento muy altos, en contraste con otras variantes de planta de guisante que no invirtieron tanto y obtuvieron menos beneficios de crecimiento.
"El hecho de que los rasgos que gobiernan estas asociaciones varían entre plantas de la misma especie y son heredables muestra que pueden ser seleccionados por los mejoradores", dijo Wendlandt. "En última instancia, esperamos que los agrónomos utilicen esta investigación para desarrollar plantasvariedades que aprovechan al máximo los microbios del suelo que encuentran. Esto podría reducir la dependencia de los fertilizantes químicos, que son caros para los productores y pueden contaminar el medio ambiente ".
El trabajo futuro en el laboratorio se centrará en si las plantas de guisantes aún muestran diferencias genéticas cuando interactúan con comunidades microbianas mucho más complejas, similares a lo que encuentran en los suelos de campo. El laboratorio también está ampliando su investigación para hacer preguntas similares con caupíplantas, que son un importante cultivo de leguminosas en África subsahariana.
El título del artículo es "La inversión del anfitrión en la simbiosis varía entre los genotipos de la leguminosa Acmispon strigosus pero las sanciones del anfitrión son uniformes ". Además de Sachs y Wendlandt, los contribuyentes son John Regus, Kelsey Gano-Cohen, Amanda Hollowell, Kenjiro Quides, Jonathan Lyu y Eunice Adinata, todos en UC Riverside. El trabajo fue financiado porla National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Original escrito por Sarah Nightingale. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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