Las plantas también necesitan desbloquear el poder del microbioma para mantenerse en forma y ser más resistentes

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Elia Tabuenca García
@eliatabuencagarcía

Las plantas también tienen su propio microbioma compuesto por bacterias que, cuando se equilibran, pueden protegerlas de enfermedades y sequías.

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No solo los animales y los humanos, las plantas también albergan una comunidad compleja de microorganismos. Investigadores de ETH Zurich publicaron recientemente dos nuevos estudios que arrojan luz sobre algunos aspectos fundamentales del microbioma vegetal.





Cientos de especies bacterianas viven en el interior, en las hojas y raíces de las plantas. Un equipo de investigación dirigido por Julia Vorholt del Instituto ETH de Microbiología en Zúrich, junto con colegas alemanes, descubrió y clasificó estas bacterias por primera vez hace seis años. 

Desde entonces, sus estudios han progresado y, recientemente, el mismo equipo publicó dos nuevos estudios en las revistas Nature Plants y Nature Microbiology en los que se revelan detalles interesantes sobre el microbioma de las plantas.

En el primer estudio, los investigadores investigaron cómo las plantas responden a su colonización por microorganismos. El equipo de Vorholt goteó cultivos bacterianos sobre las hojas de plantas que previamente habían sido cultivadas en condiciones estériles. Como era de esperar, diferentes tipos de bacterias desencadenaron diferentes respuestas en las plantas.

Por ejemplo, la exposición a ciertos géneros de Gammaproteobacteria provocó la activación de más de 3.000 genes diferentes en plantas de Arabidopsis thaliana, mientras que las de Alphaproteobacteria desencadenaron una respuesta en solo 88 genes.

Bacterias fluorescentes en la superficie de una hoja @Maximilian Mittelviefhaus / ETH Zurich

Como dijo el Dr. Vorholt:

A pesar de esta amplia gama de respuestas a las diferentes bacterias en el microbioma, nos sorprendió encontrar una respuesta central: las plantas prácticamente siempre activan un conjunto central de 24 genes.

Pero eso no es todo: la intensidad de la activación de estos 24 genes proporciona información sobre cuánto han colonizado las bacterias la planta y cuántos genes adicionales activará la planta a medida que se adapta a los recién llegados.

El estudio también mostró que las plantas con defectos en algunos de estos 24 genes son más susceptibles a las bacterias dañinas.



En la segunda investigación, sin embargo, los expertos exploraron cómo cambian las comunidades bacterianas cuando las mutaciones causan la deficiencia de uno o más genes en una planta. El equipo esperaba ver que los defectos genéticos en los receptores, que las plantas usan para detectar la presencia de microbios, juegan un papel importante.

Lo que no esperaban era que otro defecto genético tendría el mayor efecto: si las plantas carecían de cierta enzima, la NADPH oxidasa, las consecuencias para la comunidad bacteriana eran graves. En ausencia de NADPH oxidasa, de hecho, los microbios que en circunstancias normales vivían pacíficamente en las hojas se transformaron en patógenos oportunistas. 

Los resultados obtenidos de estos nuevos estudios son muy importantes: si el microbioma de las plantas está en equilibrio, de hecho, es capaz de proteger a las plantas de enfermedades y hacerlas aún más resistentes a la sequía y la sal. Es por esto que el sector agrícola es uno de los más interesados ​​en los resultados de este nuevo estudio y quién sabe si en el futuro, en lugar de pesticidas, explotaremos el poder del microbioma de las plantas.



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Fuente: ETH / Nature Plants / Nature Microbiology

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