Según los investigadores, un microbio del suelo aislado recientemente podría usarse para modificar cultivos y protegerlos contra enfermedades fúngicas.
por la Sociedad de Microbiología
Investigadores de la Autoridad de Desarrollo Agrícola y Alimentario (TEAGASC) han identificado una nueva bacteria que puede modificar las características de las plantas y proporcionar rasgos beneficiosos, como la resistencia a las enfermedades.
Esta no es la primera vez que los científicos utilizan una bacteria para modificar genéticamente plantas . Agrobacterium tumefaciens, a veces denominado “el ingeniero vegetal del mundo”, ha estado transformando plantas genéticamente durante milenios y ha sido aprovechado durante muchos años para generar cultivos genéticamente modificados en todo el mundo. Cada año se cultivan en todo el mundo más de 180 millones de hectáreas de cultivos modificados con Agrobacterium.
Existen limitaciones para el uso de Agrobacterium para modificar cultivos, incluidas patentes y desafíos técnicos. En un esfuerzo por superar esto, los investigadores comenzaron a buscar microbios alternativos que pudieran tener el mismo efecto.
El Dr. Ewen Mullins, director de ciencia de cultivos de TEAGASC, y sus colegas han encontrado una alternativa a Agrobacterium, que incluso puede modificar una gama más amplia de cultivos de manera más efectiva. Esta bacteria alternativa, llamada Ensifer adherens, se recolecta de la rizosfera, la comunidad microbiana diversa que vive en el suelo alrededor de las raíces de las plantas .
E. adherens se puede utilizar para cambiar el material genético de la planta mediante un proceso llamado transformación mediada por Ensifer (EMT), mediante el cual la bacteria diseña el genoma de la planta y se modifican las características.
Agrobacterium es reconocido como una plaga por muchas plantas, lo que significa que desencadenan una respuesta de defensa contra la bacteria. Por el contrario, las plantas reconocen a E. adherens como una bacteria simbiótica amigable y, por lo tanto, provoca una respuesta reducida de las plantas tratadas. Por tanto, E. adherens puede tener más éxito en el tratamiento de variedades de plantas de élite. La EMT ya se ha utilizado para transformar varios cultivos importantes, incluidos el tabaco, la colza, el arroz, el cártamo y la mandioca.
El equipo ya ha demostrado el potencial de la EMT para generar variedades de patata resistentes al tizón tardío. El tizón tardío es bien conocido por ser la causa de la hambruna de la papa de 1845, durante la cual más de 1 millón de personas murieron de hambre en Irlanda. La enfermedad, causada por un moho parecido a un hongo llamado Phytophthora infestans, todavía causa grandes pérdidas en la producción mundial de alimentos, costando a la industria de la patata de la UE 7.000 millones de euros más de 1.000 millones de euros en uso de productos químicos y pérdidas de rendimiento cada año.
Utilizando genes aislados y caracterizados de especies de patatas silvestres, la EMT puede generar líneas de patatas resistentes al tizón tardío en unos 12 meses. El tiempo que llevaría lograr un efecto similar con las prácticas de cría tradicionales es de unos 12 años.
El método actual para el control de P. infestans son los fungicidas, que son costosos. Para controlar la enfermedad, los agricultores deben utilizar múltiples aplicaciones de fungicidas químicos en sus cultivos durante la temporada de crecimiento, con aplicaciones superiores a 10 por año. Se espera que la introducción de una nueva resistencia genética como ésta en los cultivos reduzca la necesidad de fungicidas en la agricultura.
La función principal de la rizosfera es regular la composición del suelo alrededor de las raíces de una planta, lo que la convierte en una parte importante del ecosistema vegetal. La rizosfera contiene una gran cantidad de microbios, en su mayoría bacterias, que ayudan en la descomposición y el ciclo de los nutrientes en el suelo. Los microbios presentes en la rizosfera están influenciados por las secreciones emitidas por la raíz de la planta, incluidas proteínas, azúcares y células desprendidas.
El Dr. Mullins predice que hay muchas más bacterias en la rizosfera que podrían modificar las plantas de la misma manera que Ensifer y Agrobacterium e incluso podrían transformar una gama más amplia de cultivos . Lo más importante es que se puede identificar que los rizobios específicos de cada cultivo tienen la capacidad de apoyar aún más la productividad de los cultivos frente a la amplia gama de desafíos que enfrentan actualmente los sistemas de producción de alimentos.
