Una resistencia inducida por microbios refuerza la salud de los cultivos
Las plantas interactúan de forma continua con una infinidad de microorganismos, sobre todo en torno a sus raíces. Se sabe que algunos de estos microorganismos refuerzan las defensas de las plantas frente a insectos perjudiciales y agentes patógenos. Una de las formas en que ocurre este fenómeno es a través de la sensibilización, un proceso mediante el cual los microorganismos beneficiosos estimulan las plantas para responder mejor y más rápido frente a los ataques. Ser capaz de añadir sistemáticamente dichos microbios beneficiosos en plantas cultivadas podría reducir la pérdida de cultivos debido a plagas y enfermedades, mientras se evita el uso de plaguicidas dañinos para el medio ambiente. Sin embargo, uno de los principales obstáculos para lograrlo es el hecho de que la resistencia inducida por microbios depende en gran medida del contexto. Los beneficios para las plantas varían en función de las condiciones ambientales, como el clima local y el estrés, además de la presencia de otros organismos que pueden ayudar u obstaculizar la salud de las plantas. El proyecto MiRA, desarrollado en el marco de la Red de Formación Innovadora de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, se creó a fin de aportar a los investigadores doctorales las herramientas y los métodos para estudiar los mecanismos moleculares y fisiológicos implicados en las interacciones entre plantas, microbios y plagas. Además, el proyecto quería confirmar que la resistencia inducida por microbios no tiene posibilidades de afectar al resto de sistemas biológicos de las plantas, a la vez que se evalúa el potencial comercial de dicha tecnología. «Al estudiar a fondo tomates y patatas, nuestros investigadores noveles generaron un conjunto de datos único sobre los procesos fisiológicos y moleculares de la resistencia inducida por microbios. Que sepamos, no existe este tipo de recurso en ningún lugar del dominio público», explica Thure Pavlo Hauser, coordinador del proyecto. En el marco del proyecto también se entrevistó a partes interesadas, como agricultores y otros productores alimentarios, lo cual permitió constatar que la incertidumbre sobre dicha tecnología representaba un obstáculo a su aceptación.
Experimentos con cultivos
Las plantas de tomate y patata fueron objeto de experimentos con y sin microbios beneficiosos (de hongos a bacterias) y con insectos perjudiciales, así como con diferentes condiciones de luz, nutrientes, sequía y la presencia de agentes patógenos, entre otros factores de estrés. Los investigadores analizaron cómo las defensas de las plantas respondían a los tratamientos microbianos, así como el modo en qué estos últimos afectaban a los insectos plaga y las comunidades microbianas preexistentes en las plantas y en los insectos perjudiciales. «Curiosamente, en condiciones de cultivo comercial en España, los tomates tratados con microbios beneficiosos padecieron menos ataques por parte de dos plagas importantes», explica Hauser. «Además, esta protección reforzada es especialmente marcada durante las sequías y en concentraciones intermedias de fertilización con fósforo, lo cual subraya el papel de las hormonas y las defensas químicas».
Investigadores muy formados ayudan a dar forma al futuro de los alimentos
Mientras que los inoculantes microbianos para plantas agrícolas, como los hongos micorrízicos, ya están en el mercado, por lo general solo mejoran la absorción de nutrientes por parte de las plantas. Hasta que se sepa más sobre la resistencia inducida por microbios, los agricultores probablemente seguirán utilizando soluciones químicas más dañinas para el medio ambiente a fin de controlar los cultivos. «Con el objetivo de que esta ciencia y tecnología resulte más atractiva para los productores alimentarios, necesitamos que especialistas muy formados desarrollen este campo relativamente nuevo. Los quince jóvenes investigadores de MiRA ya han contribuido con conocimientos vitales que, sin duda, serán valiosos para las empresas y las instituciones de investigación», concluye Hauser. Si bien la investigación polifacética del proyecto MiRA podría seguir en muchas direcciones distintas, uno de los ámbitos prioritarios sería mejorar las herramientas para vigilar y predecir los beneficios de los microbios con respecto a la defensa de las plantas, tanto en el campo como en el laboratorio. Además, los investigadores seguirán desarrollando inoculaciones microbianas específicas para su uso en una gama de contextos, así como la obtención de más conocimientos sobre el mantenimiento de microbios en el suelo.
Palabras clave
MiRA, cultivos, tomate, patata, microbiano, planta, cultivo, resistencia, agricultores, plaga, enfermedad
