Las interacciones entre sí afectan dramáticamente la aptitud, la coexistencia, los ciclos de vida y la formación de comunidades de las plantas. Sin embargo, la interacción de las plantas con líneas verdes previamente divergentes también es importante y relevante para los ecosistemas modernos que luchan por la biologización. El papel de las microalgas como actores del microbioma vegetal apenas ha comenzado a evaluarse, y su uso para mejorar la fertilidad del suelo, la conservación del agua y el crecimiento de las plantas está surgiendo como un enfoque prometedor para la agricultura sostenible.
Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Córdoba muestra cómo las algas producen auxina, una hormona vegetal, abriendo una vía de comunicación con las bacterias para crear una sinergia que puede beneficiar la producción agrícola. El artículo fue publicado en la revista iScience.
La auxina es una hormona fundamental para las plantas ya que las ayuda a crecer y es la responsable de que sus hojas busquen la luz y sus raíces penetren en el suelo. Es una hormona importante en el lenguaje químico de las plantas, permitiéndoles comunicarse con otros organismos y promoviendo interacciones beneficiosas. Pero, ¿cómo funciona en las algas, que son primas de las plantas?
Aunque se sabe desde hace varios años que las algas producen auxinas, el conocimiento sobre el tema es limitado y no se han descrito los mecanismos utilizados por las algas para producirlas. Ahora, los investigadores Victoria Calatrava, Aurora Galván, Ángel Llamas y Emilio Fernández del grupo de investigación sobre metabolismo del nitrógeno inorgánico en algas de la Universidad de Córdoba han descubierto una vía para la producción de auxinas en algas, utilizando el alga Chlamydomonas reinhardtii como modelo.
“La auxina del ácido indolil-3-acético es una importante molécula de señalización que controla prácticamente todos los aspectos del desarrollo de las plantas. Aunque inicialmente se pensó que era producida exclusivamente por plantas terrestres, varios estudios han demostrado que las algas, bacterias y hongos no sólo pueden responder a esta molécula, sino también producirla extracelularmente, lo que la convierte en una molécula de señalización entre reinos muy extendida. Chlamydomonas Reinhardt es un alga verde unicelular móvil, miembro del género Chlamydomonas, que está muy extendida en el suelo y el agua dulce. La vía de producción de auxinas que demostramos es muy simple y común. Incluye la enzima L-aminoácido oxidasa (LAO1), que produce auxinas a partir de triptófano”, explica el profesor Galván.
El alga produce la hormona en su espacio periplásmico, una especie de membrana permeable donde se ubica la enzima. «Es interesante porque desde allí podría liberar la hormona externamente para comunicarse con otros organismos, o quizás activarla internamente para regular su metabolismo», continúa el investigador.
El equipo también estudió el efecto de la producción de auxinas en las algas y cómo la hormona les ayuda a interactuar con bacterias del género Mmethylobacterium , una clase de protobacterias alfa, para crear interacciones beneficiosas.
“Vemos que la acumulación de auxinas es mala porque ralentiza el crecimiento. En concentraciones bajas, en realidad mejora el crecimiento de las algas, pero cuando se acumula, tiene un efecto inhibidor, afirma el investigador Calatrava. – Para superar estos efectos negativos entra en juego Mmethylobacterium . La bacteria descompone la auxina, lo que reduce los niveles hormonales y ayuda a que Chlamydomonas continúe creciendo mientras la bacteria se nutre de la auxina».
Así, la auxina actúa como mediadora en esta relación mutualista en la que algas y bacterias se ayudan mutuamente. También es interesante que estas bacterias sólo pueden alimentarse de auxinas en presencia de algas, lo que refuerza la importancia de este modo cooperativo.
¿Cómo se aplica esto al campo? Destacando la importancia de las auxinas para las plantas, el investigador destacó que “tanto las algas como las bacterias viven en el campo y forman parte de la microbiota vegetal, por lo que su producción y regulación de auxinas puede servir para mejorar la producción agrícola estimulando tanto su crecimiento como su resistencia”. al estrés”.
Por lo tanto, una vez que se comprenda la vía de producción de auxinas por las algas y su papel en la creación de mutualismos beneficiosos con las bacterias, el equipo intentará comprender el papel de las algas en la microbiota vegetal y, en particular, las interacciones algas-bacterias-plantas para evaluar su potencial. en el desarrollo de bioestimulantes, que puedan beneficiar la producción agrícola sostenible y respetuosa con el medio ambiente.
Fuente y foto: Universidad de Córdoba.
