Investigadores del CONICET participaron de un estudio internacional que identificó el mecanismo por el cual un microorganismo mejora el desarrollo de las raíces y favorece la tolerancia a la falta de agua.
En un contexto de creciente preocupación por el impacto de las sequías sobre la producción agrícola, un consorcio internacional del que participaron investigadores del CONICET logró identificar cómo una bacteria que vive en el interior de las raíces puede ayudar a las plantas a resistir mejor la falta de agua.
El estudio, publicado en la prestigiosa revista científica Nature Plants, permitió comprender uno de los mecanismos detrás de la relación entre determinados microorganismos y las plantas. Los resultados podrían abrir, a futuro, nuevas posibilidades para el desarrollo de bioinsumos destinados a mejorar la tolerancia de los cultivos frente al estrés hídrico.
La investigación fue liderada por Salma Balazadeh, de la Universidad de Gotinga, Alemania, y contó con la participación de José Manuel Estevez, investigador del CONICET en el Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA, CONICET-FIL), y Victoria Berdion Gabarain, de la Fundación Instituto Leloir (FIL).
Las plantas conviven permanentemente con microorganismos que se encuentran alrededor de sus raíces o incluso dentro de sus tejidos. En los últimos años, distintas investigaciones demostraron que algunos de estos organismos pueden favorecer el crecimiento y desarrollo vegetal y ayudar a las plantas a enfrentar condiciones ambientales desfavorables.
En este caso, los investigadores estudiaron a Flavobacterium sp 98, conocida como Flavo98, una bacteria capaz de ingresar y colonizar los tejidos internos de las raíces.
A partir de experimentos realizados inicialmente con Arabidopsis thaliana, una especie utilizada habitualmente como modelo en investigación vegetal, el equipo observó que la presencia de la bacteria favorecía el desarrollo de raíces laterales y, especialmente, de los pelos radicales incluso cuando había poca disponibilidad de agua.
Los pelos radicales son pequeñas prolongaciones de las raíces que permiten ampliar la superficie de contacto con el suelo. De esta manera, contribuyen a la incorporación de agua y nutrientes.
En este sentido, José Manuel Estevez explicó que “la bacteria estimula su formación y elongación y vimos que, incluso, mantiene ese beneficio cuando hay baja disponibilidad de agua, justo cuando las plantas normalmente apagan el desarrollo de estos pelos”.
El hallazgo resulta relevante porque permite comprender cómo la presencia de un microorganismo puede modificar el desarrollo de la raíz justamente en una situación en la que la planta necesita aprovechar de manera más eficiente los recursos disponibles.
Uno de los aspectos destacados del trabajo es que el efecto observado no se limitó a la planta utilizada como modelo experimental. Los investigadores también encontraron resultados positivos en especies de importancia agrícola, entre ellas trigo, tomate y colza, además de camelina.
De acuerdo con los autores, la presencia de Flavo98 ayuda a conservar el rendimiento de las semillas después de períodos de sequía. Al favorecer el desarrollo de raíces laterales y pelos radicales, la bacteria podría contribuir a que las plantas tengan una mayor capacidad para captar agua y nutrientes.
Para Estevez, esto abre una posibilidad de aplicación concreta: “Flavo98 podría usarse como bioinsumo de bajo costo y baja huella ambiental, aplicado a la raíz. Su efecto, que aparece en cultivos tan diversos como trigo, tomate, colza o camelina, ayuda a conservar el rendimiento de las semillas tras la sequía. Además, no tiene penalidades en la producción vegetal en condiciones óptimas, es compatible con otras bacterias benéficas (formulaciones que suman tolerancia a sequía y sanidad vegetal) y, al estimular la formación de más pelos radicales y raíces laterales, mejora la captación de agua y nutrientes, con potencial para reducir el uso de fertilizantes”, asegura Estevez.
El investigador también señala que el mecanismo identificado podría ser de interés para futuras estrategias de mejoramiento de cultivos: “también ofrece un blanco para mejoramiento o edición génica”.
Los autores advierten que la falta de agua representa una de las principales amenazas para la producción agrícola y la seguridad alimentaria. En particular, el impacto podría ser mayor en regiones que ya enfrentan condiciones de aridez y dificultades para sostener la producción.
Sin embargo, los investigadores remarcan que todavía resta camino antes de que Flavo98 pueda convertirse en una herramienta de uso agrícola. Hasta el momento, los resultados fueron obtenidos en condiciones controladas y será necesario comprobar su funcionamiento en diferentes tipos de suelo y climas.