Demuestran la acción beneficiosa de una comunidad de bacterias contra el cambio climático en el tomate

Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga y el Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora”, IHSM-UMA-CSIC ha confirmado que la aplicación de un consorcio de bacterias favorece la lucha de las plantas contra el aumento de temperatura en tomate. Además, los individuos tratados con este compuesto resultaron tener más vigor y obtuvieron mejor porcentaje en la germinación de las semillas.

Este tipo de bacterias suelen crear comunidades en los llamados biofilms, una matriz delgada que las conecta, donde establecen interacciones y se hacen más fuertes ante cualquier necesidad o adversidad. Así, comparten nutrientes, se multiplican, generan defensas comunes frente a cualquier amenaza que provenga del exterior y se transfieren genes, como los de ciertas resistencias a antibióticos. 

Las tres cepas utilizadas han demostrado ser eficientes en la protección de tomate y aguacate ante patógenos.

Que los microorganismos formen biopelículas y colonicen otros seres vivos puede ser beneficioso o perjudicial según su relación con el hospedador. Si se buscan vínculos simbióticos con plantas, el objetivo es que se creen comunidades que promuevan su crecimiento o la protección sobre estreses abióticos, como pueden ser las altas temperaturas y la sequía, o bióticos, como el ataque de plagas y enfermedades. Si se trata de aquéllas que generan enfermedades, el fin será evitar su formación.

En este caso, las tres cepas que han utilizado los investigadores han demostrado ser eficientes en la protección de tomate y aguacate ante patógenos, al mismo tiempo que las hace más fuertes ante otras situaciones de estrés, como pueden ser el calor, la sequía o la salinidad. En el artículo ‘Development of a Pseudomonas-based biocontrol consortium with effective root colonization and extended beneficial side effects for plants under high-temperature stress’, publicado en la revista Microbiological Research, los expertos proponen este cóctel sintético para la mejora de los cultivos.

Para simplificar los estudios y evitar riesgos que pueden afectar a los resultados por factores propios de los microorganismos individuales, se crean los SinComs (comunidades sintéticas). Estos consorcios son grupos compatibles entre sí que imitan las interacciones microbianas naturales. “Permiten estudiar cómo colaboran diferentes bacterias en el suelo y las raíces de las plantas, ofreciendo una visión más completa de sus dinámicas”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Málaga Francisco Manuel Cazorla, autor del artículo. 

La aplicación de un consorcio de bacterias favorece la lucha de la planta contra el aumento de temperatura.

Los resultados confirman su validez para mejorar la resistencia de las plantas frente a la salinidad en el aguacate o el calor en el tomate. Lo plantean como una posible solución a problemas de estrés abiótico, es decir, los que no están provocados por patógenos, tanto para estos productos como en otros sistemas de cultivo.

Bacterias para crecer mejor

En primer lugar, los expertos analizaron distintas combinaciones de cepas para observar cuáles de ellas presentaban más resistencia. En estas comunidades, los individuos compiten entre sí y aquéllos más débiles son anulados, quedando los más fuertes. Tras determinar las tres cepas que podían presentar mejores resultados, se creó el sincom con el que inocularon las plantas de aguacate y tomate para analizar, durante 21 días, su respuesta a la colonización.

Tras estudiar cómo las bacterias colonizan las raíces y cómo se relacionaban entre ellas formando biopelículas particulares, verificaron que el índice de germinación de las semillas en el tomate era del 100%, frente al habitual 80%. Al mismo tiempo, observaron que tanto el peso tras la germinación como la longitud de las raíces eran mayores que en las que no se les había aplicado el consorcio. Esto demuestra que el producto aporta mayor vigor a la planta y mejor productividad.

Han demostrado que el consorcio bacteriano aumenta el peso tras la germinación y la longitud de las raíces.

Los expertos ya han transferido los resultados de su investigación a través de una cooperativa de agricultores con la que colaboran habitualmente. Además de la divulgación de los resultados, plantean su puesta en práctica en campo con los cultivos que ya se han ensayado. También proponen replicar estos trabajos en otros sistemas agrícolas para probar su eficacia

Los trabajos se han financiado con el proyecto de excelencia ‘Biodiversidad microbiana natural como fuente para nuevos agentes de control biológico contra enfermedades fúngicas del aguacate’, de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, y ‘Bases de la interacción beneficiosa entre Pseudomonas chlororaphis y la rizosfera del aguacate’, del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Reportaje: Alianzas bacterianas contra el cambio climático

Referencias

Sandra Tienda, Carmen Vida, Rafael Villar-Moreno, Antonio de Vicente y Francisco M. Cazorla. ‘Development of a Pseudomonas-based biocontrol consortium with effective root colonization and extended beneficial side effects for plants under high-temperature stress’. Microbiological Research. 2024

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