El problema del cultivo de arroz
El arroz es el alimento básico de aproximadamente la mitad de la población mundial.
Las malas cosechas causadas por patógenos vegetales todavía sonagravar aún más la situación. La agricultura intenta contrarrestar esto con la ayuda de pesticidas. El cultivo de plantas resistentes a los patógenos es la única alternativa a estos agentes nocivos para el medio ambiente y actualmente sólo tiene un éxito moderado. Sin embargo, si las plantas son resistentes a un patógeno mediante selección, normalmente son más susceptibles a otros patógenos o menos resistentes a condiciones ambientales desfavorables.
¿Cómo resuelven los científicos el problema?
Por esta razón, la investigación internacionalEl equipo, que incluye el Instituto de Biotecnología Ambiental de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz, Universidad Tecnológica de Graz), ha estado estudiando el microbioma de las semillas de las plantas de arroz durante algún tiempo para establecer una correlación entre la salud de las plantas y la aparición de ciertos microorganismos. Recientemente, los científicos lograron un gran avance. Encontraron una bacteria dentro de las semillas que puede conducir a una resistencia total a un patógeno particular y se transmite naturalmente de una generación de plantas a la siguiente. Resultados publicados en una revista científica.Plantas de la naturaleza,Proporcionar una nueva base para el desarrollo de productos biológicos fitosanitarios y una mayor reducción de las biotoxinas nocivas producidas por patógenos vegetales.
Microbioma de arroz
En el cultivo tradicional de arrozEn la provincia china de Zhejiang, se observó que un genotipo de plantas de arroz (cultivar Zhongzao39) a veces desarrolla resistencia al patógeno vegetal Burkholderia plantarii. Este patógeno causa pérdidas en las cosechas y también produce una biotoxina que puede causar daños a órganos y tumores en humanos y animales que están crónicamente expuestos. "Hasta ahora era imposible explicar la resistencia esporádica de las plantas de arroz a este patógeno", afirma Tomislav Cernava de la Universidad Técnica de Graz. Junto con el director del instituto, Gabriele Berg, y su colega del instituto, Peter Kusstatscher, Chernava estudió en detalle el microbioma de semillas de arroz de diferentes regiones productoras en el contexto de una colaboración con la Universidad de Zhejiang (Hangzhou) y la Universidad Agrícola de Nanjing en China nbsp;también la Universidad Japonesa de Hokkaido en Sapporo.
La composición bacteriana como factor decisivo
Los científicos han descubierto que las plantas resistentes tienencomposición bacteriana diferente dentro de las semillas que las plantas susceptibles a enfermedades. En particular, las bacterias del género Sphingomonas fueron significativamente más comunes en las semillas resistentes. Por ello, los investigadores aislaron bacterias de este género a partir de las semillas e identificaron a la bacteria Sphingomonas melonis como el agente responsable de la resistencia a las enfermedades. La bacteria produce un ácido orgánico (ácido antranílico) que suprime la acción del patógeno y, por tanto, lo vuelve inofensivo. “También funciona cuando se aplica Sphingomonas melonis aislada a plantas de arroz no resistentes. Esto los hace automáticamente resistentes al patógeno vegetal Burkholderia plantarii”, explica Tomislav Cernava.
Además, la bacteria se fija.en ciertos genotipos de arroz y luego se transmite naturalmente de una generación de plantas a la siguiente. “El potencial de este descubrimiento es enorme. En el futuro podremos utilizar esta estrategia para reducir la cantidad de pesticidas en la agricultura y al mismo tiempo lograr buenas cosechas”, afirma Chernava.
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Un patógeno es cualquier microorganismo, así como una proteína especial, un prión que puede causar un estado patológico de otro ser vivo.