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驴Qu茅 es la microbiota de las plantas y por qu茅 es importante estudiarla?

Una investigaci贸n reciente del Cinvestav, CIMMYT y UATx aporta valiosa informaci贸n para la comprensi贸n del papel y las funciones particulares de la microbiota de las plantas del ma铆z en funci贸n de la aplicaciones de fertilizantes nitrogenados y el tipo de labranza.聽

Ma铆z cultivado con agricultura de conservaci贸n. (Foto: Francisco Alarc贸n / CIMMYT)
Ma铆z cultivado con agricultura de conservaci贸n. (Foto: Francisco Alarc贸n / CIMMYT)

Una microbiota es el conjunto de microorganismos vivos que habitan en otro ser vivo. Entre ambos se establece una relaci贸n muy estrecha en la que generalmente se benefician mutuamente, pero tambi茅n puede establecerse una relaci贸n neutra o incluso pat贸gena. La microbiota intestinal de los humanos es un buen ejemplo de estos v铆nculos biol贸gicos y, de forma similar, las plantas tambi茅n tienen una microbiota, ya que viven en asociaci贸n con una gran variedad de microorganismos y estos tienen un gran efecto en su desarrollo y estado f铆sico.

La planta y su microbiota 鈥攐 end贸fitos asociados (end贸fito que quiere decir 鈥渄entro de la planta鈥)鈥, pueden considerarse una sola entidad y, aunque se ha demostrado que la microbiota asociada a las plantas promueve el crecimiento de estas, la adquisici贸n de nutrientes, la resistencia a las enfermedades y la tolerancia al estr茅s, a煤n falta mucho para tener una mejor comprensi贸n de estos microorganismos y sus funciones, siendo este uno de los desaf铆os m谩s importantes en la agricultura para mejorar los rendimientos de una manera sostenible.

Para conocer m谩s sobre la funcionalidad de la microbiota de las plantas, particularmente de cultivos de gran relevancia como el ma铆z, un grupo de cient铆ficos del Centro de Investigaci贸n y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Polit茅cnico Nacional, el Centro Internacional de Mejoramiento de Ma铆z y Trigo (CIMMYT), y de la Universidad Aut贸noma de Tlaxcala (UATx) investigaron recientemente la estructura de la comunidad bacteriana en la rizosfera 鈥攝ona del suelo cercana a las ra铆ces de las plantas en donde se desarrolla la vida microbiana鈥, la ra铆z y el tallo de las plantas de ma铆z cultivadas bajo diferentes t茅cnicas agr铆colas a fin de conocer su efecto en el desarrollo de los cultivos.

Las t茅cnicas agr铆colas utilizadas para cultivar ma铆z han cambiado con el tiempo para mejorar la calidad del grano y el rendimiento de los cultivos. Instituciones como el CIMMYT han estudiado intensamente c贸mo estas pr谩cticas agr铆colas afectan los rendimientos de los cultivos, as铆 como la forma en que pueden alterar la comunidad microbiana del suelo. Sin embargo, se sabe menos c贸mo estas pr谩cticas agr铆colas, es decir, la aplicaci贸n de fertilizantes nitrogenados y el tipo de labranza, podr铆an afectar a la microbiota de las plantas.

鈥淒escubrimos que, en las ra铆ces, la aplicaci贸n de fertilizante nitrogenado afect贸 la estructura de la comunidad bacteriana, la funcionalidad del microbioma y la abundancia de genes involucrados en el ciclo del Nitr贸geno, pero el efecto en la rizosfera y el tallo fue mucho menor鈥, se帽ala el estudio en el que se analiz贸 el ADN de la rizosfera y los end贸fitos de ra铆z y tallo, mismos que fueron comparados posteriormente con el apoyo de herramientas de bioinform谩tica.

Si bien, todav铆a no se ha desentra帽ado c贸mo los cambios en la composici贸n bacteriana y la composici贸n de los genes involucrados en el ciclo del Nitr贸geno podr铆an afectar al desarrollo de las plantas o a los rendimientos de los cultivos, el estudio enriquece el conocimiento sobre el sistema de la comunidad de microorganismos de las plantas y c贸mo la afecta la aplicaci贸n de fertilizaci贸n nitrogenada.

ASM Journals, Microbiology Spectrum, Vol. 10, No. 6
“Nitrogen Fertilizer Application Alters the Root Endophyte Bacterial Microbiome in Maize Plants, but Not in the Stem or Rhizosphere Soil”, Authors: Alejandra Miranda-Carrazco, Yendi E. Navarro-Noya, Bram Govaerts, Nele Verhulst, Luc Dendooven
https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01785-22