Descubren una forma de simbiosis planta-microorganismo que podria revolucionar la agricultura

Investigadoras del CBGP de la UPM participan en el descubrimiento de un tipo de asociacion simbiotica entre un hongo endofito y una planta Arabidopsis thaliana que podria abrir el camino hacia una agricultura mas sostenible.

El equipo de la investigadora Soledad Sacristan, del Centro de Biotecnologia y Genomica de Plantas (CBGP (UPM-INIA)) de la Universidad Politecnica de Madrid (UPM), ha colaborado con el Instituto Max Planck de Alemania en un trabajo, que publica la revista CELL, que demuestra, por primera vez, la asociacion simbiotica entre una planta de la familia Brassicaceae (Arabidopsis thaliana) con un hongo endofito (Colletotrichum tofieldiae). Esta simbiosis, hasta ahora desconocida, mejora la capacidad de crecimiento de los cultivos y por ello podria contribuir a disminuir el uso de fertilizantes inorganicos y conseguir asi una agricultura mas sostenible.

Las plantas crecen mas y mejor cuando establecen asociaciones simbioticas con microorganismos que mejoran su capacidad de absorcion de agua y nutrientes del suelo, las protegen del estres o aumentan su resistencia a plagas y enfermedades. Entre los microorganismos simbioticos mas conocidos estan los hongos llamados micorrizas. Las micorrizas forman extensas redes de micelio alrededor de las raices de las plantas y las ayudan a absorber el fosforo del suelo. El fosforo es uno de los macronutrientes mas importantes para las plantas, y la gran mayoria de las plantas se ayudan de las micorrizas para solubilizar y asimilar el fosforo presente de forma organica e inorganica en el suelo.

Las plantas de la familia Brassicaceae, a la que pertenecen cultivos como la colza, la coliflor o la mostaza y la planta modelo Arabidopsis thaliana, no son capaces de asociarse con micorrizas. La investigadora Soledad Sacristan y su equipo aislaron el hongo endofitico Colletotrichum tofieldiae de poblaciones silvestres de A. thaliana en España. Descubrieron que el hongoColletotrichum tofieldiae forma un mutualismo natural con A. thaliana, ya que las plantas inoculadas con el producen mas frutos y semillas que las plantas control. En colaboracion con investigadores del Instituto Max Planck, descubrieron que el Colletotrichum tofieldiae coloniza toda la planta comenzando por las raices. El hongo transmite el macronutriente fosforo a las hojas y tallos, promoviendo el crecimiento y aumentando la fertilidad de la planta en condiciones de carencia de fosforo. Colletotrichum tofieldiaeno es una micorriza, sino un hongo llamado endofito (se llama asi a los hongos que crecen en el interior de las plantas sin causar sintomas de enfermedad), pero realiza una funcion parecida a las micorrizas en las plantas que carecen de esta simbiosis.

Aunque Colletotrichumtofielidae existe en diferentes lugares del mundo, ha sido en España donde se ha detectado por primera vez en asociacion con A. thaliana. Soledad Sacristan y su equipo han detectado una alta presencia de este hongo en diferentes poblaciones silvestres de A. thaliana del centro de España, en lugares cuyo suelo es pobre en fosforo. Este descubrimiento abre nuevas expectativas en el uso de microorganismos para mejorar la capacidad de crecimiento de los cultivos, disminuyendo asi el uso de fertilizantes inorganicos para una agricultura mas sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

Kei Hiruma, Nina Gerlach, Soledad Sacristan, Ryohei Thomas Nakano, Stephane Hacquard, Barbara Kracher, Ulla Neumann, Diana Ramirez, Marcel Bucher, Richard J. O’Connell, Paul Schulze-Lefert. . Cell Journal, 17 March 2016. DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.02.028

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