La sequía puede tener un impacto duradero en la comunidad de microbios que viven dentro y alrededor de las raíces de las plantas de arroz, según descubrió un equipo dirigido por investigadores de UC Davis.
por UC Davis
Los microbios asociados a las raíces ayudan a las plantas a absorber los nutrientes del suelo, por lo que el hallazgo podría ayudar a comprender cómo responde el arroz a los períodos secos y cómo se puede hacer más resistente a la sequía. El trabajo se publica el 22 de julio en Nature Plants .
El microbioma de la raíz de las plantas de arroz irrigadas pasa por una secuencia de cambios a medida que las plantas crecen y se estabiliza cuando florecen. La secuencia de cambios en el microbioma de la raíz es consistente para una variedad de arroz y una ubicación geográfica en particular. Trabajos anteriores han demostrado que cuando una planta de arroz en crecimiento se ve privada de agua, se detiene la sucesión de cambios en el microbioma de la raíz.
Venkatesan Sundaresan, distinguido profesor de biología vegetal en la Facultad de Ciencias Biológicas de UC Davis y sus colegas observaron 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 condición de sequía intermitente es más común en los cultivos de secano que en la sequía terminal, dijo Sundaresan.
Como era de esperar, la comunidad de microbios cambia cuando se retira el agua. Más sorprendente es que los cambios persistieron durante semanas después de que las plantas se regaron nuevamente.
«Las plantas de arroz llevan un ‘recuerdo’ del episodio de sequía en su microbiota de raíz, de modo que las plantas que han experimentado sequía pueden distinguirse únicamente sobre la base de sus microbiomas», dijo Sundaresan.
Promover el crecimiento de la raíz
El equipo pudo cultivar y secuenciar los más abundantes de estos microbios persistentes. Era 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 incluye un código genético similar a los genes vegetales para la auxina de la hormona del crecimiento.
«La persistencia de los cambios en el microbioma significa que el alargamiento de la raíz continúa incluso después de que ha terminado la sequía. Esto permite que las raíces estén mejor preparadas para aprovechar las aguas profundas», dijo Sundaresan. Para algunos cultivares de arroz tolerantes a la sequía , después de un episodio de sequía, las raíces seguirán creciendo lo suficiente como para penetrar la capa dura, dijo.
Los cambios persistentes también significan que la respuesta del microbioma será más rápida la próxima vez que llegue la sequía, porque está alterada desde la primera sequía.
A medida que los eventos climáticos extremos se vuelven más comunes, es probable que los cultivos experimenten sequías más intermitentes, señalan los autores. Comprender qué hace que las plantas sean más resistentes a las condiciones de sequía podría ayudar a reducir las pérdidas de cultivos.
Más información: La sequía prolongada imparte 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
