Las promisorias bacterias, que viven entre las raíces de plantas que crecen en zonas de bajo impacto humano, ofrecerían una defensa efectiva contra el hongo Fusarium, una de las mayores amenazas de los cultivos de tomate, ya que provoca la muerte de las raíces y pérdidas que oscilan entre el 30 y 40 % de la producción en mundial.
En Colombia, donde el tomate (Solanum lycopersicum) es una de las hortalizas más cultivadas y consumidas en ensaladas y conservas, los agricultores deben enfrentar en cada ciclo de producción un posible ataque de Fusarium oxysporum, un hongo dañino que compromete la salud y la productividad del cultivo, ya que infecta las raíces y causa daños vasculares y necrosis, por lo que es uno de los más devastadores.
El tomate se siembra especialmente en el Valle del Cauca, el valle del Magdalena, Antioquia y en la Costa Atlántica, en donde la mayoría de los agricultores utilizan métodos de control tradicionales con agroquímicos, los cuales pueden tener efectos limitados con consecuencias secundarias para el suelo, el ambiente e incluso para el ser humano.
Frente a este problema, el biólogo Arturo Gutiérrez Urrego, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, propone una alternativa basada en bacterias endófitas, es decir, aquellas que viven dentro de los tejidos de las plantas, particularmente en las raíces en este caso. Para esto, identificó dos ecosistemas poco intervenidos en el Valle del Cauca: uno en un bosque montano en Calima y otro en la Laguna de Sonso, el humedal más extenso del departamento.
Para lograr resultados representativos, el investigador recolectó 24 raíces de distintas plantas, seleccionadas en su hábitat natural. Luego las trasladó al laboratorio para un riguroso proceso de desinfección, macerado y aislamiento de 168 tipos de bacterias endófitas. Posteriormente realizó las pruebas in vitro para observar e identificar cuáles mostraban capacidad inhibitoria frente al crecimiento tanto de F. oxysporum como de otros patógenos, entre ellos Rhizoctonia sp. y Pythium sp., que también afectan la salud del tomate y de otros cultivos.
Así, identificó 4 cepas de bacterias endófitas que mostraron un alto potencial para inhibir el crecimiento de estos patógenos en condiciones in vitro; esta son: Peribacillus simplex, Paenibacillus lupini, Neobacillus bataviensis y una del género Gottfriedia sp., “las cuales alcanzaron una inhibicion del crecimiento de los patógenos en al menos un 25 %”, informa el investigador.
Eficacia puesta a prueba
Después de identificar las cepas más efectivas en laboratorio, el investigador realizó ensayos adicionales en plantas de tomate de las variedades chonto y Heinz 1706, ampliamente cultivadas en la industria agrícola. En este ensayo inoculó las plantas con cada una de las cepas que mostraron potencial biocontrolador, y con F. oxysporum.
Posteriormente, para medir el nivel de infección en las raíces, utilizó la técnica de PCR (reacción en cadena de la polimerasa) en tiempo real, lo cual le permitió cuantificar la presencia del hongo y evaluar con mayor precisión el efecto antagonista de las bacterias endófitas en las plantas.
“Uno de los hallazgos más notables es el gran potencial biotecnológico de las comunidades microbianas en plantas que habitan en entornos poco perturbados. Las 4 cepas con mayor capacidad inhibitoria contra Fusarium, tanto en ensayos de laboratorio como en plantas mantenidas en condiciones de laboratorio, podrían abrir la puerta a un amplio reservorio de bacterias con aplicaciones valiosas para la industria agrícola”, explica.
Por tratarse de organismos endófitos, esta relación ofrecería una ventaja adicional. “Estas bacterias se podrían establecer en el interior de las raíces del tomate, desde donde ejercerían su efecto biocontrolador, lo que se podría reflejar en una reducción de las aplicaciones del producto en campo. Al estar dentro de los tejidos de la planta, las cepas biocontroladoras tendrían mayores oportunidades de persistir, evitando las limitaciones del ambiente externo, como la competencia con otros microorganismos y las condiciones ambientales típicas del suelo y el entorno en general”, destaca.
Este descubrimiento abriría un camino para futuros desarrollos en biofertilizantes y bioinoculantes que incorporen bacterias endófitas en la producción agrícola, especialmente en cultivos susceptibles a hongos patógenos como el tomate.
A partir de los resultados el magíster Gutiérrez plantea la necesidad de realizar más ensayos para evaluar el comportamiento de estas cepas en ambientes agrícolas reales, ya que la implementación de prácticas de control biológico basadas en microorganismos contribuiría con un sistema de agricultura más sostenible.
La tesis del investigador se llevó a cabo mediante el proyecto Tándem –que cuenta con el respaldo científico de los Institutos Max Planck en Alemania–, en los laboratorios de la Universidad del Valle, con la dirección del doctor David Johnston y la codirección del profesor Eyder Daniel Gómez López, de la UNAL Sede Palmira.
