Las plantas de tomate son especialmente vulnerables a enfermedades foliares que pueden matarlas o afectar el rendimiento. Estos problemas requieren una serie de pesticidas en los cultivos convencionales y dificultan especialmente la producción orgánica.
por Brian Wallheimer, Universidad Purdue
Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Purdue tiene evidencia de que los tomates pueden ser más sensibles a este tipo de enfermedades porque han perdido la protección que ofrecen ciertos microbios del suelo . Los investigadores encontraron que los parientes silvestres y los tomates de tipo silvestre que se asocian más fuertemente con un hongo positivo del suelo crecieron, resistieron la aparición de enfermedades y las combatieron mucho mejor que las plantas modernas .
«Estos hongos colonizan plantas de tomate silvestres y estimulan su sistema inmunológico», dijo Lori Hoagland, profesora asociada de horticultura. «Con el tiempo, hemos mejorado los tomates para obtener rendimiento y sabor, pero parece que sin darse cuenta han perdido su capacidad de beneficiarse de estos microbios del suelo».
El investigador postdoctoral de Hoagland y Purdue, Amit K. Jaiswal, inoculó 25 genotipos diversos de tomate (desde tipos silvestres hasta variedades domesticadas más antiguas y modernas) con Trichoderma harzianum, un hongo beneficioso del suelo que se utiliza a menudo para prevenir enfermedades fúngicas y bacterianas maliciosas.
En algunos de los tomates de tipo silvestre, los investigadores observaron hasta un 526% más de crecimiento de raíces en las plantas tratadas con el hongo beneficioso en comparación con aquellas que no fueron tratadas, y hasta un 90% más de altura de la planta. Algunas variedades modernas tuvieron hasta un 50% más de crecimiento de raíces, pero otras no mostraron ningún aumento. La altura en las variedades modernas aumentó entre un 10% y un 20%, mucho menos que en las variedades silvestres.
Luego, los investigadores introdujeron las plantas en dos patógenos que causan enfermedades: Botrytis cinerea, un hongo necrotrófico que causa la enfermedad del moho gris, y Phytophthora infestans, un moho que causa la plaga y que fue responsable de la hambruna irlandesa de la papa en la década de 1840.
Los tipos salvajes mostraron una mayor resistencia de hasta un 56% y un 94%, respectivamente, para Botrytis cinerea y Phytophthora infestans. Sin embargo, Trichoderma en realidad aumentó los niveles de la enfermedad en algunos genotipos, generalmente en plantas modernas.
«Vimos una respuesta significativa a los hongos beneficiosos en las plantas silvestres, con un mayor crecimiento y resistencia a las enfermedades», dijo Jaiswal. «A medida que avanzábamos por el espectro hacia las variedades domesticadas, vimos menos beneficios».
La investigación se llevó a cabo a través del Proyecto de Mejora y Manejo Orgánico del Tomate (TOMI), liderado por Hoagland, con el objetivo de mejorar la producción de tomate orgánico y la resistencia a las enfermedades. Financiado por el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE. UU., el equipo TOMI incluye investigadores de Purdue, Organic Seed Alliance, la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la Universidad de Wisconsin-Madison, la Universidad Estatal A&T de Carolina del Norte y la Universidad Estatal de Oregón.
Hoagland dijo que su equipo quiere identificar genes de tomate de tipo silvestre responsables de las interacciones de los microbios del suelo y reintroducirlos en las variedades actuales. La esperanza es mantener las características que los productores han seleccionado durante miles de años y al mismo tiempo recuperar aquellas que hacen que las plantas sean más fuertes y de mayor rendimiento.
«Las plantas y los microbios del suelo pueden coexistir y beneficiarse mutuamente de muchas maneras, pero hemos visto que las plantas que hemos cultivado para ciertos rasgos han roto esa relación. En algunos casos, pudimos ver que agregar lo que debería haber microbios beneficiosos en realidad hicieron que algunas plantas de tomate domesticadas fueran más susceptibles a las enfermedades», dijo Hoagland. «Nuestro objetivo es encontrar y restaurar aquellos genes que puedan dar a estas plantas los mecanismos naturales de defensa y crecimiento que tuvieron hace tanto tiempo».
Más información: Amit K. Jaiswal et al. La domesticación del tomate atenuó la capacidad de respuesta a un microbio del suelo beneficioso para la promoción del crecimiento de las plantas y la inducción de resistencia sistémica a patógenos foliares, Fronteras en microbiología (2020). DOI: 10.3389/fmicb.2020.604566
