Defensa férrea: cómo los microbios protegen los cultivos de tomates del marchitamiento bacteriano


Ralstonia solanacearum es un patógeno transmitido por el suelo que devasta los cultivos de tomates y otras solanáceas en todo el mundo. Los controles químicos tradicionales han demostrado ser inadecuados y perjudiciales para el medio ambiente.


por TranSpread


Defensa férrea: cómo los microbios protegen los cultivos de tomates del marchitamiento bacteriano
Modelo de ecuación estructural que vincula la producción de sideróforos, las interacciones mediadas por sideróforos y la biomasa con la abundancia de patógenos y la incidencia de enfermedades (AUDPC) de la marchitez bacteriana de las plantas. Crédito: Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae186

El microbioma de la raíz de las plantas ofrece una posible solución al inhibir de forma natural los patógenos o competir por los recursos. Sin embargo, la comprensión limitada de estas interacciones, en particular la competencia por el hierro, dificulta su aplicación en el campo. Debido a estos desafíos, es esencial investigar más a fondo los mecanismos como la competencia por el hierro mediada por sideróforos.

Un equipo colaborativo de la Universidad Agrícola de Nanjing, en asociación con investigadores internacionales, publicó un nuevo estudio en Horticulture Research que revela que los consorcios de Pseudomonas que emplean competencia mediada por sideróforos suprimen a Ralstonia solanacearum de manera más efectiva que otros mecanismos. Este trabajo es pionero en una nueva estrategia para utilizar interacciones microbianas para defender los cultivos del marchitamiento bacteriano.

Los investigadores examinaron cepas de Pseudomonas conocidas por su diversa producción de sideróforos y revelaron cómo estas moléculas alteran el acceso del patógeno al hierro. Mediante experimentos en condiciones de hierro limitado y rico en hierro, demostraron que los sideróforos mejoraron significativamente la inhibición del patógeno.

Un ensayo en invernadero validó estos hallazgos, mostrando una menor incidencia de enfermedades en plantas de tomate inoculadas con consorcios productores de sideróforos. Curiosamente, el estudio descubrió que, si bien los sideróforos eran muy eficaces, otros metabolitos antimicrobianos tenían un impacto limitado en entornos con deficiencia de hierro. Los investigadores concluyeron que la competencia por el hierro impulsa la dinámica de la comunidad microbiana y es fundamental para la supresión de enfermedades.

El Dr. Tianjie Yang, investigador principal, destacó: «Nuestros hallazgos resaltan la importancia de las interacciones microbianas mediadas por el hierro. Al diseñar consorcios microbianos optimizados para la competencia con el hierro, podemos controlar de manera sostenible las enfermedades transmitidas por el suelo. Esto podría revolucionar la protección de los cultivos al reducir la dependencia de los productos químicos sintéticos».

Esta investigación abre el camino a innovaciones agrícolas basadas en el microbioma. Aprovechar los consorcios productores de sideróforos ofrece un enfoque natural y ecológico para controlar las enfermedades de las plantas . Como la deficiencia de hierro se produce comúnmente en el suelo, la aplicación de esta estrategia podría beneficiar la producción agrícola mundial, impulsando la seguridad alimentaria y mitigando el impacto ambiental .

Más información: Zhengying Shao et al., Las interacciones de sideróforos impulsan la capacidad de los consorcios de Pseudomonas spp. para proteger el tomate contra Ralstonia solanacearum, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae186