Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén ha identificado un colectivo de bacterias ‘durmientes’ en las hojas y el suelo del olivo que lo protege frente a desafíos ambientales. En concreto, los expertos han aislado y analizado genes de 417 bacterias del género Bacillus spp. (especies). Algunos de estos microorganismos mejoran la disponibilidad de nutrientes en el suelo, inhiben agentes patógenos, adsorben metales pesados y promueven el desarrollo de las raíces, entre otras funciones.

Estas ventajas biológicas ejercen como abono y segundo ‘sistema inmunológico’ de planta. Por tanto, el grupo de expertos sugiere el desarrollo de un biopesticida natural elaborado con este colectivo de microorganismos, destinado a combatir la bacteria patógena Xyllela fastidiosa, considerada plaga prioritaria en Europa dado que no existe un método de control de campo efectivo para erradicarla.

Grupo de investigación El_BIO1_2023 de la Universidad de Jaén.

Aunque ya se conocía la existencia de la bacteria Bacillus spp. y sus beneficios para las plantas, los expertos señalan que nunca antes se había analizado este colectivo en el suelo y hojas del olivar español, ni determinado su resistencia ante desafíos ambientales como los metales pesados, los abonos inorgánicos -que se emplean habitualmente en la agricultura- y los antibióticos.

Cuando estos microorganismos se encuentran en condiciones desfavorables, son capaces de formar endosporas, una especie de ‘escudo’ que los envuelve y los hace resistentes a situaciones extremas como las altas temperaturas, la radiación y las sustancias químicas nocivas, que en condiciones normales serían letales. “Ante un evento adverso, como la falta de nutrientes en el medioambiente, estas bacterias entran en estado de reposo, como una especie de hibernación, hasta que el peligro desaparece y pueden volver a ejercer sus funciones vitales normales”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Jaén Julia Manetsberger, que desarrolla el proyecto SMART-AGRI-SPORE bajo la supervisión de la profesora Hikmate Abriouel.

Esporas

Las esporas bacterianas son extremadamente resistentes debido a su gruesa pared celular y a su bajo contenido de agua. Estas características les permiten sobrevivir durante largos períodos de tiempo en el medio ambiente hasta que las condiciones sean propicias para su germinación y se conviertan en células bacterianas activas nuevamente.

Los expertos señalan que nunca antes se había analizado el colectivo de bacterias Bacillus ssp. en el suelo y hojas del olivar español.

En el artículo ‘Characterization of the Culturable Sporobiota of Spanish Olive Groves and Its Tolerance toward Environmental Challenges’ publicado en Microbiology Spectrum, los investigadores explican que para analizar las bacterias del género Bacillus spp. recogieron muestras de la biomasa del suelo y las hojas vivas de los olivos en cinco fincas repartidas entre las provincias de Jaén y Málaga.

Análisis genético

Después, para aislar las bacterias capaces de entrar en estado latente, sometieron las muestras a temperaturas que alcanzaron los 80 grados centígrados, donde sólo sobrevivieron las esporas. Para analizar la tolerancia del colectivo a desafíos ambientales, las expusieron a distintas cantidades de antibióticos y fertilizantes inorgánicos. “Su resistencia era normal, como la de otras especies de bacterias similares. Esto quiere decir que en la naturaleza sobrevivirían en caso de verse expuestas a este tipo de compuestos y continuarían cumpliendo su función”, señala Julia Manetsberger.

Por otro lado, sometieron a estas bacterias a diversas concentraciones de metales pesados que pueden hallarse en el suelo del olivar. De este modo, determinaron que mostraban una mayor resistencia al hierro, algo menor al cobre, níquel, manganeso, zinc y cadmio, en orden descendente.

El estudio propone algunas especies de estas bacterias como base para desarrollar abonos que apoyen la lucha contra la plaga Xylella fastidiosa.

Finalmente, para identificar los microorganismos, el grupo de investigación realizó un análisis basado en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) con el fin de obtener ‘las huellas genéticas’ de estos microorganismos. De este modo, pudieron identificar ‘con nombre y apellidos’ a las bacterias obtenidas y clasificarlas.

El estudio, realizado por el grupo EI_BIO1_2023, se enmarca dentro del proyecto europeo Marie Curie SMART-AGRI-SPORE, que consiste en una serie de investigaciones cuyo objetivo es el desarrollo de un biopesticida que reduzca los daños o elimine la plaga Xyllela fastidiosa. El siguiente paso de los científicos consistirá en continuar analizando este colectivo de bacterias con el fin de diseñar estrategias sostenibles en la lucha contra esta bacteria patógena.

Este trabajo ha sido financiado por el programa de investigación e innovación ‘Horizonte 2020’ de la Unión Europea en virtud de la subvención Marie Sklodowska-Curie nº 101029930 y fondos propios de la Universidad de Jaén.

Referencias

Manetsberger, J.; Caballero Gómez, N.; Benomar, N.; Christie, G. & Abriouel, H. (2023). ‘Characterization of the Culturable Sporobiota of Spanish Olive Groves and Its Tolerance toward Environmental Challenges’. Microbiology Spectrum, e04013-22.

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