• Mar. Jun 15th, 2021

Oxalobacteraceae, un aliado de la raíz de las plantas

  • Descubren que los flavonoides atraen a esta familia de bacterias a la raíz del maíz

  • Estos microorganismos fomentan el desarrollo de raíces laterales en las plantas, aún en mutantes incapaces de formarlas naturalmente

Un grupo de investigadores descubrió que una variedad de alta productividad de maíz, la NB787, tiene la capacidad de atraer a una familia de bacterias del suelo que ayudan a las plantas a desarrollar más raíces laterales, aumentando su recepción de nutrientes y productividad: Oxalobacteraceae

     A largo plazo, los resultados podrían aplicarse para generar nuevas variedades de maíz que utilicen menos fertilizantes, resultando en un menor impacto en el medioambiente.

Una enzima, la responsable de la atracción

Es conocido que las plantas absorben nutrientes a través de sus raíces y liberan sustancias al suelo.

      Investigadores de la Universidad de Bonn, Alemania, y la Universidad del Suroeste, en China, estudiaron variedades de maíz que difieren en su rendimiento. La causa de dicha diferencia es la enzima flavona sintasa 2.

     «La línea de alto rendimiento NB787 contiene grandes cantidades de esta enzima en sus raíces, y la utiliza para producir moléculas del grupo de los flavonoides y las libera en el suelo», explicó Peng Yu, líder de la investigación.

     Los flavonoides son metabolitos de las plantas que originan color a las flores y frutos. En el suelo cumplen una función diferente: garantizan la acumulación de bacterias específicas alrededor de las raíces, como las de la familia Oxalobacteraceae. Estos microbios provocan la formación de raíces laterales.

     «Esto permite que la planta de maíz absorba más nitrógeno del medioambiente, provocando un desarrollo más rápido en la planta, especialmente cuando los suministros de nitrógeno son escasos», añadió.

Comprueban hipótesis mediante experimentos

Los investigadores realizaron un experimento utilizando una variedad de maíz más susceptible a enfermedades y de baja producción: LH93. Al plantar esta variedad en un suelo en el que anteriormente había crecido el maíz NB787, LH93 se desarrolló notablemente mejor. Este efecto desapareció cuando esterilizaron el suelo antes de trasplantar.

     «Esto muestra que las bacterias enriquecidas son las responsables del crecimiento acelerado», explicó Peng yu.

     En otro experimento, Yu y sus colaboradores demostraron que los microorganismos promueven el crecimiento de las raíces laterales. Utilizaron una variedad de maíz que no puede formar raíces laterales debido a una mutación. Al plantarla en un suelo con bacterias de la familia Oxalobacteraceae, sus raíces comenzaron a ramificarse. Además, con el apoyo microbiano, el maíz enfrentó mucho mejor a la deficiencia de nitrógeno.

Los resultados pueden contribuir a una agricultura más sostenible

El nitrógeno es primordial para el crecimiento de las plantas. Sin embargo, el exceso de este nutriente se arrastra de los campos a los arroyos con la lluvia o ingresa al agua subterránea.

     También puede entrar a la atmósfera en forma de óxidos de nitrógeno o como gas amonio, donde contribuye al efecto invernadero. La producción de fertilizantes nitrogenados requiere una gran cantidad de energía.

     «Si desarrollamos cultivos que puedan mejorar su uso de nitrógeno con la ayuda de bacterias, podríamos reducir significativamente el uso de fertilizantes y,  con ello, la contaminación ambiental», finalizó Yu.

     El estudio fue publicado en Nature Plants, revista científica revisada por pares que cubre todos los aspectos de las plantas y su biología.

Fuente: Nature Plants