Descubren gen que aumenta la captación de fósforo en las plantas

• Hasta un 70 % del fósforo proveniente de fertilizantes se pierde y se va al suelo
• La ausencia del gen descubierto propicia una mayor simbiosis entre la planta y micorrizas, lo que aumenta la absorción del nutriente

Investigadores de la Universidad de Copenhague en Dinamarca descubrieron un gen en las plantas que podría ayudar a los cultivos agrícolas y contribuir mejor con los hongos de la rizósfera, proporcionándoles redes de raíces más amplias y coadyuvándoles a absorber el fósforo, hallazgo que tiene el potencial de aumentar la eficiencia agrícola y beneficiar el medioambiente.

     Las plantas permiten que los hongos vivan entre sus raíces, mientras los alimentan con grasa y azúcar. Y a cambio, estos usan sus hifas para capturar nutrientes vitales del suelo para las plantas, incluido el fósforo mineral. Las hifas, como se sabe, son estructuras cilíndricas filamentosas que constituyen el cuerpo de los hongos.

Incrementan capacidad de relación entre hongo y planta

El grupo de investigadores del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de la Universidad de Copenhague descubrió el gen CLE53, que regula la cooperación entre hongos y plantas.

     Este gen es fundamental para un mecanismo que controla qué tan receptivas son las plantas para trabajar con hongos micorrícicos. Ante esto, los investigadores sugieren que este hallazgo podría servir para ofrecer mejores cosechas y reducir el uso de fertilizantes.

     «Al mutar o desactivar el gen CLE53 en una planta de cultivo, es más probable que esta se involucre simbióticamente con un hongo. Esto puede reducir la necesidad de fertilizantes de fósforo, ya que las plantas mejoran en la absorción de dicho nutriente preexistente del suelo», explicó Thomas Christian de Bang, del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales.

El 70 % de la fertilización con fósforo no llega a las plantas

El fósforo es vital para las plantas. Sin embargo, el problema con el uso de fósforo en la agricultura es que se aplica más para la fertilización de lo que puede ser absorbido por los cultivos.

     Se estima que alrededor del 70 % del fertilizante de fósforo utilizado en la agricultura danesa se acumula en el suelo, mientras que solo el 30 % llega a las plantas. Con la lluvia, existe un riesgo de que parte del fósforo acumulado se descargue en arroyos, lagos y el mar.

     Paradójicamente, los investigadores han observado que cuando los niveles de fósforo en el suelo son altos, es menos probable que las plantas cooperen con los hongos, lo que significa una menor absorción de nutrientes

     “Hemos demostrado que una planta no produce el gen CLE53 si carece de fósforo. Sin embargo, cuando los niveles de dicho nutriente en una planta son altos, o si la planta ya está simbióticamente involucrada con un hongo, entonces aumenta el nivel de CLE53. Nuestro estudio demuestra que CLE53 tiene un efecto negativo en la capacidad de una planta de entrar en simbiosis con un hongo y, por lo tanto, absorber el fósforo de manera más efectiva», explicó De Bang.

Proporcionan resultados sobre el fósforo y la planta

Producto de sus investigaciones, los estudiosos informaron estos resultados en lo referente al fósforo y las plantas:

• El 90 % de las plantas entablan relaciones simbióticas con hongos micorrícicos, que extienden las redes de raíces de las plantas, lo que les ayuda a obtener suficiente fósforo, agua y otros nutrientes.
• Con el fin de beneficiarse de la capacidad de los hongos micorrícicos para extraer fósforo del suelo, una planta debe alimentarlo con grasa y azúcar. Para evitar gastar demasiada energía, la planta puede desactivar la simbiosis.
• El fósforo del suelo, al ser llevado por la lluvia a otras fuentes de agua, aumenta el crecimiento de algas y puede matar tanto a las plantas como a la fauna acuática.
• El fósforo es un recurso natural que finalmente se agotará.

     La investigación está financiada por la Fundación Novo Nordisk y la Universidad de Copenhague.

     Investigaciones anteriores han demostrado que existe un mecanismo similar para la simbiosis entre las legumbres y las bacterias Rhizobium. Esto también involucró un gen CLE, aunque diferente al que los investigadores han descubierto ahora.

Fuentes: Universidad de Copenhague y Phys.org