Las fitohormonas sirven como moderadores de la relación entre el manzano y el microbioma. Rociar un manzano con estrigolactona puede atraer microorganismos rizosféricos y cambiar las características beneficiosas de la hoja, informan los científicos.
Las manzanas se encuentran entre las frutas más consumidas del mundo, por lo que recientemente se ha planteado cada vez más la cuestión de optimizar la salud de un manzano utilizando fitohormonas.
Las fitohormonas regulan el crecimiento, desarrollo e interacción de las plantas con el medio ambiente. Además, estimulan la interacción entre las plantas y los microorganismos que las rodean. Tienen varios efectos fisiológicos dentro de los tejidos de las plantas, afectando posteriormente a los órganos de las plantas. Por ejemplo, la auxina es el principal precursor de la división y elongación celular. La citoquinina está involucrada en estos procesos y otras reacciones como la división celular. Se han estudiado y descrito otros efectos de la auxina: iniciación renal, dominio apical y regulación de otras hormonas.
Las fitohormonas afectan las hojas, los tallos, las yemas y otros órganos de los brotes. Del mismo modo, la estrigolactona se puede utilizar como regulador del crecimiento de las plantas para mejorar la salud y el rendimiento de los manzanos.
Las estrigolactonas (SL) son compuestos de carlactona identificados como fitohormonas que directa o indirectamente mejoran el crecimiento de las plantas. Mejoran el crecimiento vegetativo de las plantas, atraen microorganismos de la rizosfera y juegan un papel clave en la relación entre las plantas y sus microorganismos de la rizosfera.
Por lo general, la arquitectura de los brotes es un elemento importante en la adaptación, competencia y supervivencia de las plantas. El área apical, el ángulo de la hoja, la longitud y el ancho son factores importantes en la formación de la estructura de la copa y se consideran características arquitectónicas específicas de la planta.
El área foliar se considera la característica más importante de una hoja, ya que regula la absorción de luz y la fotosíntesis, y modifica la producción de carbono, como carbohidratos y otros compuestos. Estas salidas de carbono forman la acumulación de biomasa en varias partes de la planta, como las raíces y las hojas. El ángulo de la hoja y el área apical de la hoja también han demostrado un papel importante en la absorción de luz y la fotosíntesis con productos de salida similares.
Estas características de las plantas pueden apoyar la respuesta a los factores ambientales. Por ejemplo, las modificaciones para disparar la arquitectura apoyan a las plantas contra el estrés por sequía, estrés por luz, salinidad, etc. Estos cambios fisiológicos afectan a todos los órganos de la planta, especialmente a los frutos.
Las características arquitectónicas, a su vez, están influenciadas por: nutrición, reacciones hormonales y metabólicas y factores ambientales. Por ejemplo, existe una correlación significativa entre el contenido de nitrógeno (N) en las hojas y el contenido de clorofila (Ch). Esta proporción afecta posteriormente la apariencia o el tamaño de la hoja, la tasa de fotosíntesis y muchas otras características fisiológicas y morfológicas.
El microbioma rizosférico es importante para el manzano, ya que proporciona a los árboles nutrientes acumulados, lo que contribuye a la salud de los árboles y a los altos rendimientos.
El crecimiento vegetativo y la salud de la rizosfera de la raíz están estrechamente relacionados. Además, la propia planta de la manzana puede cambiar su microbioma de la rizosfera para mejorar la absorción de nutrientes. Las raíces y el microbioma de la rizosfera se ven afectados por los cambios hormonales en el manzano, y las raíces pueden liberar muchos compuestos químicos como metabolitos secundarios que atraen a los microorganismos que responden a los cambios bioquímicos en las raíces.
Como resultado de estas reacciones entre los microorganismos rizosféricos y las raíces, se mantienen la planta y sus características de crecimiento. Por ejemplo, la estrigolactona permite que las plantas cambien de crecimiento para competir con los organismos vecinos por recursos limitados. En general, las estrigalactonas desempeñan otras funciones en la mejora directa e indirecta del crecimiento vegetativo. Por ejemplo, mejoran la absorción de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo, aumentando los niveles de clorofila y por tanto el crecimiento vegetativo.
En pocas palabras, las fitohormonas, incluidas las estrigalactonas, son moderadores de la relación entre las plantas y los microbios.
Un equipo internacional de investigadores de China, Egipto y Estados Unidos experimentó con la pulverización de plántulas de manzano con estrigalactona y publicó los resultados en la revista Horticulturae 2023 en el portal MDPI.
“En este artículo, investigamos el papel de la estrigalactona en la mejora de algunas características de las hojas de portainjertos de manzano e identificamos cambios en el microbioma de la rizosfera que pueden mejorar el crecimiento de las plantas al proporcionar sustancias o nutrientes como el nitrógeno. El experimento se llevó a cabo en un invernadero propiedad de la Universidad Agrícola de China sobre portainjertos de un año del manzano M9 ( Malus × domesticaBorj). Las plántulas se trataron con varias concentraciones de GR24 como un análogo sintético de la estrigolactona. Cada tratamiento tuvo cuatro repeticiones, y cada repetición incluyó tres plántulas. Para mayor precisión, se cubrió el suelo debajo de las plántulas para medir los efectos de los tratamientos foliares solamente. Los portainjertos de manzano se trataron con GR24 en varias concentraciones: 0, 1, 5 y 10 μM. El estudio mostró que el tratamiento con 5 μM aumentó los ángulos de la hoja y el tallo y la longitud de la hoja mientras disminuía el diámetro apical. Los tratamientos con 1 y 5 μM incrementaron el contenido de nitrógeno en las hojas; sin embargo, este efecto no se observó usando la concentración más alta de 10 μM.
Tanto las concentraciones altas como las bajas tuvieron el mismo efecto sobre el microbioma de la rizosfera y el suministro de nitrógeno a las plántulas. Esta es una evidencia de que la estrigolactona en realidad ayuda a atraer bacterias para la nutrición con nitrógeno. Hubo diferencias en la abundancia, riqueza y diversidad de las diversas rizosferas. La rizosfera de las plantas tratadas con la concentración más baja (1 μM) difirió del control con una concentración relativamente más alta (10 μM).
Se observó que las plantas tratadas con la solución 1 µM atrajeron más microbios de los filos Actinobacteria y Proteobacteria . Las principales clases fueron Alphaproteobacteria , Gammaproteobacteria y Actinobacteria , respectivamente. Además, una concentración de 1 μM mostró un marcado aumento en la abundancia relativa de los órdenes Rhizobiales , Gemmatimonadales , Sphingomonadales y Streptomycetales . Por otro lado, las plantas en el grupo de 10 µM mostraron una mayor abundancia relativa en diferentes órdenes, incluidos los no identificados, Nitrosomonadales , Cytophagales ,Bacteroidales y Solibacterales ».
Basado en un artículo de un grupo de autores Sabri Soliman, Yi Wang, Zhenhai Han y Ashraf El-Keriami, publicado en el portal www.mdpi.com.
