La sequía puede tener un impacto duradero en la comunidad de microbios que viven en las raíces y sus alrededores, según ha descubierto un equipo dirigido por investigadores de la UC Davis.
por UC Davis
Los microbios asociados a las raíces ayudan a las plantas a absorber nutrientes del suelo, por lo que este hallazgo podría ayudar a comprender cómo responde el arroz a los períodos de sequía y cómo puede aumentar su resiliencia. El trabajo se publicó el 22 de julio en Nature Plants .
El microbioma radicular de las plantas de arroz de regadío experimenta una secuencia de cambios a medida que crecen y se estabiliza durante la floración. Esta secuencia de cambios es consistente para cada variedad de arroz y ubicación geográfica. Estudios previos han demostrado que, cuando una planta de arroz en crecimiento se ve privada de agua, la sucesión de cambios en el microbioma radicular se detiene.
Venkatesan Sundaresan, profesor distinguido de biología vegetal en la Facultad de Ciencias Biológicas de UC Davis, y sus colegas analizaron los cambios en los microbios de la raíz del arroz a lo largo del tiempo cuando las plantas se vieron privadas de agua durante 11, 21 o 33 días. Este tipo de sequía intermitente es más común en cultivos de secano que la sequía terminal, afirmó Sundaresan.
Como era de esperar, la comunidad microbiana cambia al retirar el agua. Lo más sorprendente es que los cambios persistieron durante semanas después de volver a regar las plantas.
«Las plantas de arroz llevan una ‘memoria’ del episodio de sequía en su microbiota radicular, de modo que las plantas que han experimentado una sequía pueden distinguirse únicamente en función de sus microbiomas», dijo Sundaresan.
Promover el crecimiento de las raíces
El equipo logró cultivar y secuenciar el más abundante de estos microbios persistentes. Se trataba de una especie de Streptomyces que promueve el crecimiento de las raíces de las plantas, una respuesta clásica a la sequía. El ADN de la bacteria contiene un código genético similar al de los genes vegetales de la hormona del crecimiento, la auxina.
«La persistencia de los cambios en el microbioma implica que la elongación de las raíces continúa incluso después del fin de la sequía. Esto permite que las raíces estén mejor preparadas para aprovechar aguas profundas», explicó Sundaresan. En el caso de algunas variedades de arroz tolerantes a la sequía , tras un episodio de sequía, las raíces continúan creciendo lo suficiente como para penetrar la capa dura, añadió.
Los cambios persistentes también significan que la respuesta del microbioma será más rápida la próxima vez que haya una sequía, porque estará alterada respecto de la primera sequía.
A medida que los fenómenos climáticos extremos se vuelven más frecuentes, es probable que los cultivos experimenten sequías más intermitentes, señalan los autores. Comprender qué hace que las plantas sean más resilientes a las condiciones de sequía podría ayudar a reducir las pérdidas de cultivos.
Más información: La sequía prolongada produce cambios duraderos en la composición del microbioma de la raíz del arroz, Nature Plants (2021). DOI: 10.1038/s41477-021-00967-1 , www.nature.com/articles/s41477-021-00967-1
