Los investigadores Karnelia Paul de la Universidad de Calcuta (India), Chinmay Saha de la Universidad de Kalyani (India) y Anindita Seal de la Universidad de Calcuta (India) diseñaron investigaciones para estudiar la nutrición de nitrógeno en el arroz. 

por la Sociedad Americana de Biólogos de Plantas

El suministro de nitrógeno limita los rendimientos de los cultivos, pero la aplicación de fertilizantes nitrogenados en exceso puede contaminar el agua y es costosa. 

Por lo tanto, los científicos están buscando microbios beneficiosos que puedan ayudar a proporcionar nitrógeno a las plantas mediante la fijación de nitrógeno, convirtiendo el nitrógeno atmosférico en formas que las plantas puedan usar. Tales «fertilizantes verdes» podrían mejorar los rendimientos de grano sin la necesidad de la aplicación de fertilizantes químicos nitrogenados. 

Las legumbres como la soja tienen bacterias simbióticas que fijan el nitrógeno, pero los cultivos de granos más importantes, incluido el arroz, carecen de estas bacterias.

Para abordar este problema, un estudio publicado en The Plant Cell utilizó microbios que se descubrieron en un entorno inusual y altamente limitado en nutrientes, totoras que crecen en un grupo de relaves de una mina de uranio. 

El hongo Rhodotorula mucilaginosa JGTA-S1 (JGTA-S1 se refiere a la cepa específica) se aisló de totora de hoja estrecha ( Typha angustifolia ), y este hongo de color rosa mejora el crecimiento en sus totoras hospedantes. En su trabajo anterior, los autores secuenciaron el genoma de este hongo y descubrieron que JGTA-S1 tiene varios genes que respaldan su papel como hongo asociado a plantas. 

Sorprendentemente, en el estudio actual, los investigadores también descubrieron que este hongo contiene bacterias fijadoras de nitrógeno , que pueden permitirle fijar nitrógeno.

Luego, los autores de este estudio se propusieron determinar si JGTA-S1 podría utilizar el importante cultivo de arroz de plantas como huésped y promover el crecimiento y la nutrición del arroz, centrándose en particular en el nitrógeno. 

De hecho, los autores demostraron que JGTA-S1 coloniza el arroz como huésped y aumenta el contenido de nitrógeno en la planta. 

Además, los autores estudiaron las bacterias endosimbióticas y su papel en el crecimiento de hongos y plantas. JGTA-S1 puede crecer en medios libres de nitrógeno, con la fijación de nitrógeno asistida por bacterias fijadoras de nitrógeno, incluyendo Pseudomonas stutzeri. Las bacterias fijadoras de nitrógeno son clave para la viabilidad de JGTA-S1 y cruciales para el aumento de la biomasa y el amonio en las plantas tratadas con hongos.

El hongo se asocia con la planta para formar estructuras filamentosas, y la bacteria P. stutzeri luego penetra estas estructuras. Por lo tanto, esta interacción fascinante entre organismos de tres reinos (plantas, hongos y bacterias) puede ser la clave para mejorar la nutrición de nitrógeno en el arroz y quizás en otras plantas de cultivo.

Como próximos pasos, la autora correspondiente Anindita Seal dijo: «Mejorar la nutrición de nitrógeno en las plantas de cultivo es un desafío para los científicos. Sería interesante ver si esta interacción de tres reinos se puede utilizar para mejorar la nutrición de nitrógeno en plantas distintas al arroz o si el El papel beneficioso de las bacterias endofúngicas es específico de la planta «.

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