La aplicación de rizobacterias aumenta la diversidad del microbioma del suelo, revela un estudio

Algunas bacterias que viven asociadas a las raíces de las plantas producen sustancias llamadas exopolisacáridos, que son genes que codifican la producción de polisacáridos excretados por las bacterias y que ayudan en la adhesión y protección de estas bacterias. Un estudio, realizado en colaboración entre Embrapa Meio Ambiente y la Universidad de Delaware, en Estados Unidos (EE.UU.), se centró en una cepa de Bacillus subtilis (esporas) y destacó la relevancia de algunos genes bacterianos no solo para el desarrollo de las plantas, sino también para la modulación de las comunidades microbianas del suelo. 

"En este estudio pionero", explica Rodrigo Mendes, investigador de Embrapa Medio Ambiente, "demostramos que los genes responsables de la producción de estos exopolisacáridos son fundamentales para que las bacterias se establezcan en las raíces y promuevan el crecimiento de las plantas. Además, descubrimos que Estos genes, cuando están presentes en un inoculante, pueden modificar la comunidad de otras bacterias y hongos que viven en la rizosfera, influyendo en todo el microbioma del suelo alrededor de las raíces".  

Caroline Nishisaka, becaria de Embrapa Meio Ambiente, explica que los resultados revelan que la presencia de genes de exopolisacáridos en la cepa elegida es vital para modular las comunidades microbianas del suelo. 

“En suelos con menor diversidad microbiana, la ausencia de estos genes, como se observó en plantas inoculadas con la cepa mutante, resultó en cambios significativos en las comunidades bacterianas y fúngicas de la rizosfera. Este cambio demuestra el papel esencial de estos genes en las interacciones sociales y la dinámica de la comunidad microbiana, lo que impacta directamente en la salud y el crecimiento de las plantas”, destaca Nishisaka.

Además, el análisis de la red de ocurrencia en el estudio indicó que la ausencia de genes de exopolisacáridos afecta la estructura y dinámica de las redes bacterianas en la rizosfera. Comprender estas características genéticas es fundamental para comprender cómo los promotores del crecimiento interactúan con el microbioma de la rizosfera y, en consecuencia, influyen en el crecimiento de las plantas. La aplicación de este conocimiento puede revolucionar las prácticas agrícolas, especialmente en entornos con diversidad microbiana reducida.

Bacillus subtilis es ampliamente reconocido por su capacidad para promover el crecimiento de las plantas y mitigar el estrés abiótico y biótico. Estudios anteriores ya han demostrado que esta bacteria es eficaz para promover el crecimiento de varios cultivos, como tomates, pepinos y trigo, además de ofrecer protección contra patógenos transmitidos por el suelo. Más recientemente, la evidencia sugiere que el B. subtilis y otras especies del género pueden inducir tolerancia a la sequía en las plantas, formando biopelículas en las raíces y ayudando a retener la humedad.

Las investigaciones también indican que la aplicación de rizobacterias, como B. subtilis, en entornos agrícolas puede alterar significativamente el microbioma que reside en el suelo, aumentando la diversidad bacteriana en la rizosfera. Esto resalta la importancia de comprender las complejas interacciones entre las plantas, los microorganismos del suelo y los inoculantes aplicados para optimizar la salud de las plantas y el rendimiento agrícola.

Para Rodrigo Mendes, investigador de Embrapa Meio Ambiente, este estudio pionero refuerza la importancia de esas características genéticas para la colonización de raíces y la formación del microbioma de la rizosfera.

Los hallazgos resaltan la necesidad de seguir investigando las interacciones entre los promotores del crecimiento de las plantas y el microbioma de la rizosfera, especialmente en suelos con baja diversidad microbiana. Comprender estas interacciones puede ser clave para desarrollar nuevas estrategias de manejo agrícola que utilicen inoculantes bacterianos de manera más efectiva, promoviendo el crecimiento saludable de las plantas y la sostenibilidad agrícola.

La optimización de estos enfoques podría tener un profundo impacto en la agricultura, permitiendo un uso más eficiente de las rizobacterias para mejorar la salud de las plantas y aumentar la productividad agrícola, especialmente en escenarios donde la diversidad microbiana del suelo es limitada.

El estudio sugiere que las investigaciones futuras deberían investigar más a fondo las características genéticas específicas del microbioma y sus implicaciones para la colonización de la rizosfera, con el objetivo de optimizar los enfoques basados ​​en rizobacterias que promueven el crecimiento de las plantas.

El estudio sugiere que las investigaciones futuras deberían investigar más a fondo las características genéticas específicas del microbioma y sus implicaciones para la colonización de la rizosfera, con el objetivo de optimizar los enfoques basados ​​en rizobacterias que promueven el crecimiento de las plantas.

El estudio es de Caroline Sayuri Nishisaka, João Paulo Ventura, Rodrigo Mendes, Embrapa Meio Ambiente, Harsh Bais, Departamento de Ciencias Vegetales y del Suelo, Universidad de Delaware, EE. UU.