Plantas contra microorganismos: la batalla sin fin
Por Doctor Óscar Guillermo Rebolledo-Prudencio*
Ver los cerros “vestidos”, la simetría en los extensos plantíos de cocos y piña en la costa, es un oasis a la vista en esta época. Estas extensas áreas de terreno están llenas de plantas que nos brindan desde el elemento más indispensable para nuestra vida como el oxígeno hasta el conjunto de nutrientes para todo tipo de vida en la tierra. Para mantener estos escenarios es indispensable que las plantas puedan comunicarse y colaborar con los microorganismos.
En este sentido a los científicos nos surgen 2 preguntas: ¿cuál es la función de los microorganismos que interactúan con las plantas? y, ¿cómo se logran establecer esas interacciones? Responder estas preguntas es fundamental para conocer y generar tecnología que permita aumentar los rendimientos en la producción agrícola y lograr la soberanía alimentaria del país y del Mundo.
La comunicación entre las plantas y los microorganismos es un fenómeno que ha evolucionado desde el inicio de la vida en el planeta. Esta comunicación puede ser favorable para ambas partes y establecer una relación benéfica, tanto para los microorganismos (hongos y bacterias) como para las plantas. Por otro lado, cuando solo el microorganismo se ve beneficiado se establece una relación patogénica. Los microorganismos benéficos pueden solubilizar nutrientes del suelo o fijar en el suelo nutrientes que se encuentran en el aire como lo es el nitrógeno. Además, estas interacciones benéficas proporcionan un efecto de protección a la planta contra microorganismos que pueden causar enfermedades devastadoras en ellas.
En una alianza para sobrevivir, los hongos forman asociaciones con las plantas, ya que algunos de ellos son capaces de penetrar las raíces y colonizarlas para establecerse dentro del tejido vegetal y de esta forma brindarles diversos beneficios como aumento de la absorción de agua y nutrientes como el fósforo y el nitrógeno lo cual estimula el crecimiento de las plantas haciendo que crezcan más fuertes y resistentes. Además, esta alianza mejora la resistencia de la planta a condiciones adversas como sequía y suelos pobres de nutrientes.
A cambio de estos beneficios las plantas les proporcionarán a los hongos los azúcares producidos durante la fotosíntesis y estos serán el alimento de los hongos. Uno de los hongos con mayor potencial para este trabajo pertenece al género Trichoderma, el cual tiene funciones adicionales como ser “guardián de las raíces” ya que es capaz de producir compuestos químicos que inhiben el crecimiento de hongos patógenos incluso puede llegar a comerse a otros hongos que son patógenos de plantas.
Las bacterias, también forman alianzas con las plantas, esto para ser “fábricas naturales de fertilizantes”. Las raíces de las plantas albergan bacterias fijadoras de nitrógeno, las cuales transforman el nitrógeno atmosférico en amonio y es en esta forma química como las plantas lo pueden absorber y utilizarlo para crecer. Este proceso natural es esencial para fertilizar de forma natural el suelo sin necesidad de aplicar fertilizantes sintéticos.
Por otro lado, existen microorganismos que fungen como “villanos” para las plantas, como son los hongos y bacterias patógenas. Los microorganismos patógenos destruyen las células vegetales para alimentarse de ellas, y este proceso puede reducir los rendimientos de producción de una planta o llevarla a la muerte. Estos patógenos atracan desde las hojas hasta las raíces, y es por esto que las plantas requieren utilizar toda una maquinaria molecular de defensa y a los microorganismos aliados para contrarrestar el ataque de los microorganismos “villanos”.
Estas interacciones se concretan gracias a un “diálogo molecular” entre las plantas y los microorganismos, en donde genes, proteínas y metabolitos están involucrados. Es por ello, que en el Laboratorio de Genómica en Interacciones Biológicas de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Colima buscamos conocer a los microorganismos “aliados” y a los “villanos” para poder desarrollar herramientas biotecnológicas que permitan aumentar la producción agrícola, usar de forma eficiente los recursos del suelo, reduciendo el daño al medio ambiente y contribuyendo a lograr producción agrícola y seguridad alimentaria.
La próxima vez que veas los cerros llenos de vegetación y suelos agrícolas cultivados recuerda que existe un mundo invisible de colaboración entre microorganismos beneficio y plantas, pero también se encuentran microorganismos que enfrentan batallas que no tienen fin ya que los organismos están en constante coevolución.
Para mayor información sobre el presente tema, consultar el siguiente enlace el cual contiene publicaciones relacionadas con su contenido:
https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=TDX2tGEAAAAJ
*Profesor investigador de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Colima
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