Investigación en Agronomía y Agroalimentación

Descubren el mecanismo de una bacteria que protege a los cultivos de un hongo letal

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Si hay algo que trae de cabeza al sector de la agricultura, al margen de los hongos que marchitan las hojas y tallos de las plantas, son los hongos que viven en el suelo. Estos son prácticamente imposibles de eliminar. Las únicas soluciones posibles a día de hoy pasan por utilizar fungicidas y otros compuestos químicos que terminan contaminando la tierra y el agua, por lo que cada vez está más restringido su uso. En la actualidad, la ciencia busca nuevas soluciones menos contaminantes, como el control biológico, un método que utiliza microorganismos para proteger a las plantas de los hongos. Sin embargo, aún no tiene una eficacia total. La acción de los organismos biológicos depende de muchos factores por lo que se necesita seguir investigando aún sobre su comportamiento.

Cultivo de pimiento en un invernadero.

En esto trabaja un equipo de investigación internacional de la Universidad de Córdoba y la Università degli Studi del Molise en Campobasso, Italia. En un artículo publicado hoy en la revista Nature Communication han demostrado los mecanismos mediante los cuales una bacteria en concreto, la Rahnella aquatilis, logra penetrar en la planta y protegerla del hongo Fusarium oxysporum, que coloniza las plantas a través de sus raíces y que resulta letal para ellas.

«Los resultados demuestran que la bacteria es capaz de detectar químicamente la presencia del hongo en el suelo y lo utiliza como vehículo para llegar a la raíz» explica Antonio Di Pietro, catedrático del Departamento de Genética de la Universidad de Córdoba y uno de los directores del estudio. Lo hace siguiendo las hifas del hongo, unos pequeños filamentos que le permiten crear una especie de red en el suelo en torno a la raíz. Una vez llega a la raíz de la planta, la bacteria consigue penetrarla y colonizarla.

Es entonces cuando la Rahnella aquatilis comienza a producir grandes cantidades de ácido glucónico, un compuesto que no sólo no daña a la planta sino que le permite mejorar su capacidad de absorber compuestos del suelo como hierro y otros metales y que consigue protegerla del ataque del hongo. «Este necesita un pH alto para poder infectar a la planta pero el ácido que segrega la bacteria consigue bajar el pH de forma muy eficiente, bloqueando así la capacidad de infección del hongo», explica el investigador.

Este estudio destaca la importancia de la colaboración internacional ya que el equipo italiano había estado estudiando esta bacteria durante los últimos años mientras que el equipo de la Universidad de Córdoba, por su parte, se había dedicado a investigar el mecanismo de acción del hongo. Esta colaboración ha permitido generar un conocimiento que supone un gran avance en el ámbito de la agricultura ya que permite avanzar hacia sistemas de protección de las plantas contra ldos hongos fitopatógenos de forma mucho más sostenible y beneficiosa para el medioambiente.

El estudio se ha llevado a cabo dentro del marco del proyecto «Mecanismos Genéticos de la Infección Fúngica Inducidos por el Hospedador» financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y del proyecto «Studies on Biocontrol Agents and their Biomolecules to Optimize the Suppressive Activity of Natural Amendments Against Soilborne Pathogens of Horticultural Crops» apoyado por el Ministerio de Educación, Universidad e Investigación de Italia. Además, ha contado con el apoyo del programa Marie Curie de la Unión Europea mediante el proyecto ITN FUNGIBRAIN.

Davide Palmieri, Stefania Vitale, Giuseppe Lima, Antonio Di Pietro, David Turrà. «A bacterial endophyte exploits chemotropism of a fungal pathogen for plant colonization». Nature Communications. Doi:https://doi.org/10.1038/s41467-020-18994-5

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