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Los tomates modernos no pueden recibir el mismo impulso de microbios del suelo que los ancestros antiguos

Los tomates modernos no pueden recibir el mismo impulso de microbios del suelo que los ancestros antiguos
El microbio beneficioso del suelo Trichoderma harzianum ayuda a que las plantas de tomate de tipo silvestre crezcan más y mejora su defensa contra las enfermedades. Las plantas tratadas con el microbio (a la derecha de cada cuadro) crecieron más y acumularon un crecimiento de raíces significativamente mayor que las plantas no tratadas. Los científicos de la Universidad de Purdue esperan identificar los genes que permiten que las plantas se beneficien de los microbios del suelo para fortalecer los híbridos modernos. Crédito: Lori Hoagland y Amit Jaiswal

Las plantas de tomate son especialmente vulnerables a las enfermedades foliares que pueden matarlas o afectar el rendimiento. 


por Brian Wallheimer, Universidad Purdue


Estos problemas requieren varios pesticidas en cultivos convencionales y hacen que la producción orgánica sea especialmente difícil.

Un equipo de científicos dirigido por la Universidad de 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 del suelo positivo crecieron más, resistieron el inicio de la enfermedad y combatieron la enfermedad mucho mejor que las plantas modernas .

«Estos hongos colonizan las plantas de tomate de tipo silvestre 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, una variedad de tipos silvestres a variedades domesticadas más antiguas y modernas, con Trichoderma harzianum, un hongo beneficioso del suelo que se usa a menudo para prevenir enfermedades fúngicas y bacterianas maliciosas.

En algunos de los tomates de tipo silvestre, los investigadores vieron hasta un 526% más de crecimiento de raíces en las plantas tratadas con el hongo beneficioso en comparación con las que no fueron tratadas, y hasta un 90% más de altura de 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 en las plantas dos patógenos causantes de enfermedades: Botrytis cinerea, un hongo necrotrófico que causa la enfermedad del moho gris, y Phytophthora infestans, un moho causante de la plaga que fue responsable de la hambruna de la papa en Irlanda en la década de 1840.

Los tipos silvestres mostraron una mayor resistencia hasta en un 56% y 94%, respectivamente, para Botrytis cinerea y Phytophthora infestans. Sin embargo, Trichoderma en realidad aumentó los niveles de enfermedad en algunos genotipos, generalmente en plantas modernas.

«Vimos una respuesta significativa a los hongos beneficiosos en las plantas de tipo salvaje, con un mayor crecimiento y resistencia a las enfermedades», dijo Jaiswal. «A medida que avanzamos 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 enfermedades. Financiado por el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de los EE. UU., El equipo de TOMI incluye investigadores de Purdue, Organic Seed Alliance, North Carolina State University, University of Wisconsin-Madison, North Carolina A&T State University y Oregon State University.

Hoagland dijo que su equipo quiere identificar los 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 cultivadores han seleccionado durante miles de años y recuperar las 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 «Los microbios beneficiosos han hecho que algunas plantas de tomate domesticadas sean más susceptibles a las enfermedades», dijo Hoagland. «Nuestro objetivo es encontrar y restaurar los genes que pueden dar a estas plantas los mecanismos naturales de defensa y crecimiento que tenían hace tanto tiempo».


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