Agricultura Botánica y Genética Europa

La investigación sobre plantas asegura la importancia de los microbios para la supervivencia y el crecimiento

La investigación sobre plantas asegura la importancia de los microbios para la supervivencia y el crecimiento
Raíz de la planta que muestra diferencias entre una raíz de una planta cultivada en condiciones axénicas (izquierda) con alta cantidad de suberina en la endodermis (en amarillo) y una raíz de una planta inoculada con la comunidad sintética bacteriana utilizada en este trabajo (derecha). La comunidad sintética reduce la suberización endodérmica. Crédito: Gabriel Castillo

Los científicos han revelado que las plantas tienen un mecanismo de ‘sellado’ apoyado por microbios en la raíz que son vitales para la ingesta de nutrientes para la supervivencia y el crecimiento.


por la Universidad de Nottingham


Los científicos de plantas del Future Food Beacon de la Universidad de Nottingham han demostrado que el mecanismo que controla el sellado de la raíz en la planta modelo Arabidopsis thaliana influye en la composición de las comunidades microbianas que habitan la raíz y, recíprocamente, los microbios mantienen la función de este mecanismo . Esta coordinación de plantas-microbios juega un papel importante en el control del contenido de nutrientes minerales en la planta. El estudio ha sido publicado en línea por la revista Science .

Gabriel Castrillo, de Future Food Beacon y autor principal de la investigación, dijo: «En los mamíferos, se sabe que las barreras de difusión especializadas en el intestino se coordinan con la microbiota residente para controlar el flujo de nutrientes. Aunque existen mecanismos reguladores similares de difusión de nutrientes en las raíces de las plantas , la contribución de los microbios a su función se desconocía hasta ahora.

Este estudio ha demostrado, por primera vez, la coordinación entre las barreras de difusión de la raíz y los microbios que colonizan la raíz. Se combinan para controlar la absorción de nutrientes minerales en la planta, que es crucial para un crecimiento y reproducción adecuados. Comprender esto podría conducir al desarrollo de plantas más adaptadas a condiciones abióticas extremas, con una mayor capacidad de secuestro de carbono de la atmósfera. Alternativamente, se podrían desarrollar plantas con un alto contenido de nutrientes minerales esenciales y la capacidad de excluir elementos tóxicos «.

Todos los organismos vivos han desarrollado estructuras para mantener un estado estable de nutrientes minerales. En las raíces de las plantas y el intestino de los animales, estas estructuras comprenden capas de células especializadas que funcionan como guardianes para controlar la transferencia de agua y nutrientes vitales.

Para realizar esta función, es fundamental que las células que forman estas capas se sellen juntas. Estos sellos deben mantener la integridad en presencia de comunidades microbianas locales. En los animales, se sabe que los microbios que habitan en el intestino influyen en el sellado intestinal y, en algunos casos, esto puede causar enfermedades.

En las raíces, se han encontrado dos mecanismos de sellado principales: las tiras casparias, que sellan las células juntas, y los depósitos de suberina que influyen en el transporte a través de la membrana plasmática celular. Esta investigación muestra cómo estos mecanismos de sellado en organismos multicelulares incorporan la función microbiana para regular el equilibrio de nutrientes minerales.

La seguridad alimentaria representa un problema mundial urgente. La producción de cultivos debe duplicarse para 2050 para seguir el ritmo del crecimiento de la población mundial. Este objetivo es aún más desafiante dado el impacto del cambio climático en la disponibilidad de agua.y el impulso para reducir los insumos de fertilizantes para hacer que la agricultura sea más sostenible desde el punto de vista ambiental. En ambos casos, desarrollar cultivos con una mayor eficiencia de absorción de agua y nutrientes proporcionaría una solución y esto. Este descubrimiento podría conducir al desarrollo de nuevos enfoques microbianos para controlar la difusión de nutrientes y agua, presentando nuevas oportunidades para diseñar cultivos más resilientes, nuevas estrategias de alimentación. y posibles formas de aprovechar el dióxido de carbono mediante el secuestro de carbono.


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