Revelan cómo las raíces del trigo 'manipulan' a los microbios

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En un gran avance para la agricultura, un nuevo estudio revela cómo las plantas de trigo influyen activamente en las comunidades microbianas que viven en y dentro de sus raíces, y cómo estos microbiomas de raíces cambian con el tiempo dependiendo de condiciones como la sequía y el riego. Estos conocimientos podrían guiar los esfuerzos futuros para gestionar los cultivos de forma más eficaz en diversas condiciones ambientales.

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Dirigido por Tim C. Paulitz de la Unidad de Investigación de Salud, Genética y Calidad del Trigo del USDA-ARS y la Dra. Olga Mavrodi de la Universidad Estatal de Washington en Pullman, WA, el estudio fue un esfuerzo colaborativo que involucró a varios científicos del USDA-ARS y universitarios. Publicado en la revista Fitobiomas™, la investigación reúne aportes en fitopatología, microbiología y edafología.

Utilizando la secuenciación de ADN de última generación, el equipo analizó las comunidades bacterianas en la rizosfera, el suelo que rodea inmediatamente a las raíces de trigo, y dentro de las propias raíces. El estudio se llevó a cabo durante varias etapas en la Estación de Investigación Lind Dryland en el centro de Washington, un área que recibe sólo alrededor de nueve pulgadas de lluvia al año. Al comparar las parcelas de regadío y secano a lo largo del tiempo y tomar muestras de plantas de trigo en etapas clave de crecimiento, los investigadores pudieron rastrear los cambios microbianos tanto en una sola temporada como a lo largo de varios años.

Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue la participación activa de la planta en la formación de sus socios microbianos. “La planta dirige el ensamblaje y la composición de los microbios en sus raíces, de la misma manera que el microbioma intestinal en los humanos está determinado por lo que comemos”, dijo Mavrodi. Este proceso de selección no es aleatorio: ciertos microbios se ven favorecidos en condiciones secas, otros en riego, lo que pone de relieve una relación sofisticada y dinámica entre la vida de las plantas y la del suelo.

“Nuestra investigación muestra que la planta no es un huésped pasivo, sino que desempeña un papel en la selección de qué microbios colonizan sus raíces”, agregó Mavrodi. “Ningún otro estudio ha rastreado estos cambios con este nivel de detalle durante un período tan largo en un sistema agrícola en funcionamiento”.

A diferencia de los ensayos agrícolas típicos a corto plazo, este estudio de campo a largo plazo captura cómo evolucionan las poblaciones microbianas con ciclos repetidos de labranza, siembra y cosecha. También ofrece una imagen más clara de cómo los microbiomas de las raíces se adaptan y se vuelven a ensamblar en respuesta al estrés estacional y ambiental. La identificación de microbios naturalmente adaptados a las condiciones de sequía podría algún día ayudar a mejorar la productividad y la resiliencia del trigo en regiones con limitaciones de agua.

“Este tipo de investigación requiere tiempo, trabajo en equipo y paciencia”, dijo Mavrodi. “Pero nos da información que es directamente relevante para la forma en que los agricultores manejan sus campos año tras año”.

El artículo Eight Years in the Soil: Temporal Dynamics of Wheat-Associated Bacterial Communities Under Dryland and Irrigated Conditions (Ocho años en el suelo: dinámica temporal de las comunidades bacterianas asociadas al trigo en condiciones de secano y riego) fue publicado en la revista Fitobiomas™. Autores: Mingming Yang, Daniel C. Schlatter, Melissa K. LeTourneau, Shanshan Wen, Dmitri V. Mavrodi, Olga V. Mavrodi, Linda S. Thomashow, Ehsan N. Kandlati, Kirti Rajagopalan, David M. Weller & Timothy C. Paulitz.
El estudio fue divulgado por la American Phytopathological Society (Sociedad Fitopatológica de Estados Unidos)
USDA es el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Norteamérica.