Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

La clave del tiempo para comprender los microbiomas de las plantas


Los investigadores de la Oregon State University han hecho un avance clave en la comprensión de cómo el tiempo afecta la forma en que los microorganismos colonizan las plantas, un paso que podría proporcionar a los agricultores una herramienta importante para impulsar la producción agrícola.


por la Oregon State University


Los hallazgos, publicados en la revista Current Biology , ayudarán a los científicos a comprender mejor el microbioma de la planta , que consiste en cientos de miles de microorganismos que viven en y sobre las plantas y contribuyen a su salud y productividad.

Si bien los científicos han estudiado los microbios que viven en las plantas durante décadas, solo ha sido en los últimos 10 años que los avances en la tecnología de secuenciación del ADN han permitido caracterizar la diversidad invisible de los microbiomas de las plantas con más precisión. El aumento en la investigación que involucra el microbioma de la planta coincide con un aumento en la investigación que involucra el microbioma humano y su papel en la salud y la enfermedad humana.

Comprender cómo se forman los microbiomas de las plantas es importante porque algunos microorganismos son beneficiosos y otros son perjudiciales para las plantas. Algunos factores que dan forma a la composición del microbioma son predecibles, como la humedad relativa del ambiente o el grosor de la capa protectora y cerosa de las células en la superficie de la hoja.

Sin embargo, gran parte de la variación en la composición del microbioma permanece sin explicación. La investigación del estado de Oregón, dirigida por Posy Busby, profesor asistente en el Departamento de Botánica y Fitopatología, y Devin Leopold, un becario postdoctoral en su laboratorio, revela algunos de esos misterios.

La clave del tiempo para comprender los microbiomas de las plantas.Árboles de álamo negro en un invernadero en la Oregon State University. Crédito: Posy Busby

La clave del tiempo para comprender los microbiomas de las plantas.Árboles de álamo negro con agujeros perforados en las hojas. Se perforan agujeros en las hojas para recolectar tejido para la extracción de ADN. Crédito: Devin Leopold

En este estudio, Busby y Leopold exploraron un proceso que probablemente contribuye a esta variación inexplicable: el orden en que los microorganismos colonizan las plantas.

La investigación fue única en el sentido de que estudiaron plantas con diferentes antecedentes genéticos, en este caso, álamos negros recolectados en todo el rango de Cascade en el noroeste del Pacífico, y también expusieron esas plantas a la roya de las hojas, un hongo que causa enfermedades.

Descubrieron que el orden en que los microorganismos llegaron a la planta tuvo un impacto significativo en la composición del microbioma y en la susceptibilidad de la planta a las enfermedades. Además, los investigadores encontraron que esta variación aleatoria en el orden de llegada de los microorganismos puede ser más importante para las plantas altamente susceptibles a las enfermedades, que no han desarrollado sus propias estrategias de defensa efectivas.

Los agricultores tienen una larga historia de aplicación de microorganismos beneficiosos a los cultivos. Esta investigación les proporciona más información sobre qué cultivares de plantas pueden ser los más adecuados para el biocontrol microbiano, y cómo aprovechar mejor los tratamientos para prevenir enfermedades en las plantas.

«Nuestra esperanza es que nuestros hallazgos se traduzcan en herramientas para combatir las enfermedades de las plantas que no se limitan a plantar solo cultivares resistentes a las enfermedades», dijo Busby. «Porque mantener la diversidad en nuestros cultivos es esencial para la sostenibilidad a largo plazo de nuestros sistemas agrícolas».


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