Con California en su quinto año de sequía severa y muchos estados occidentales experimentando otro año de condiciones inusualmente secas, las plantas están estresadas.
Los cultivos agrícolas, los pastos y las plantas de jardín pueden enfermarse y morir cuando factores como la sequía y el exceso de sol los obligan a trabajar más duro para sobrevivir.
Las plantas pueden tolerar mejor la sequía y otros factores estresantes con la ayuda de microbios naturales, según descubrió la investigación de la Universidad de Washington. Específicamente, las plantas que reciben una dosis de microbios permanecen verdes por más tiempo y pueden resistir las condiciones de sequía al cultivar más hojasy raíces y usando menos agua.
"Las plantas están menos estresadas si tienen estos microbios naturales", dijo el autor principal Sharon Doty, profesor de ciencias ambientales y forestales de la UW. "Ayudarán a las plantas a enfrentar los desafíos ambientales, especialmente con el cambio climático".
Los hallazgos se publicaron en línea este mes en la revista Biología vegetal actual .
Los microbios y sus beneficios para las plantas son un campo floreciente, y el laboratorio de Doty en los últimos 15 años ha explorado muchos aspectos diferentes de esta simbiosis mutua. A principios de este año, su equipo demostró que los microbios en las plantas los ayudan a crecer en entornos que de otra manera serían inhóspitos- esencialmente sirviendo como fertilizante natural.
Proporcionar nutrientes de forma natural y aumentar la resistencia a la sequía podría facilitar y hacer más respetuoso con el medio ambiente el cultivo de cereales y hortalizas, árboles frutales y de nueces, e incluso mantener los campos de golf con un aspecto exuberante y verde sin utilizar cantidades excesivas de agua y fertilizantes químicos.
"Cuanto más aprendo, más investigo en este campo, más emocionante se vuelve, especialmente en los aspectos aplicados", dijo el autor principal Zareen Khan, científico investigador de la Universidad de Washington en ciencias ambientales y forestales. "Creo que estoel conocimiento puede usarse para desarrollar estrategias para enfrentar los desafíos del cambio climático "
En este estudio, los investigadores analizaron la capacidad de los álamos jóvenes para tolerar las condiciones de sequía durante un período de un mes, con y sin la ayuda de microbios agregados, llamados endófitos, bacterias que viven dentro de una planta sin causar enfermedades.
Los investigadores inocularon los esquejes de álamo joven con un cóctel de microbios aislados de álamos silvestres y sauces que crecen en condiciones desfavorables. Vertieron la mezcla en la base de los tallos de 10 álamos, mientras que los otros 10 esquejes no recibieron ningún microbio.Después de un corto período de crecimiento en un invernadero, las 20 plantas estuvieron sujetas a condiciones de sequía durante un mes.
Es importante tener en cuenta que todos los álamos tenían microbios en su interior; están presentes de forma natural en todos los seres vivos. Pero cuando los investigadores agregaron microbios de álamos y sauces silvestres, notaron un beneficio para las plantas.
Específicamente, los álamos que recibieron los probióticos duplicaron su biomasa de raíces y experimentaron casi un 30 por ciento más de crecimiento de hojas y tallos que los álamos sin microbios añadidos. Cuando se expusieron a condiciones de sequía, los álamos con microbios también permanecieron verdes con hojas y tallos robustos, mientras que sus contrapartes se doraron y se marchitaron.
"Las plantas son en general más verdes y saludables si tienen estos microbios", dijo Doty.
Los investigadores eligieron los álamos para demostrar esta relación beneficiosa porque los árboles de rápido crecimiento son importantes para los biocombustibles o la energía renovable a base de plantas.
"Una de las limitaciones del biocombustible es la producción a gran escala", dijo Khan. "Si podemos reducir el uso de agua en las plantaciones de álamos agregando endófitos naturales, eso podría proporcionar enormes beneficios económicos y ambientales".
Los microbios también ayudan a las plantas de cultivo como el tomate, el maíz y los pimientos a ser más tolerantes a la sequía. Los investigadores están colaborando con una empresa de ingeniería, Intrinsyx Technologies, para mostrar esta misma relación beneficiosa entre los microbios y las plantas agrícolas, y los cultivos reciben microbios beneficiososproduciendo más verduras y respondiendo mejor en climas secos y calurosos.
"Tener microbios que pueden ayudar a las plantas a establecerse temprano, crecer rápidamente y protegerlas de algunas de las tensiones en su entorno, especialmente la sequía, es un gran problema", dijo John Freeman, director científico de Intrinsyx, que trabaja con el equipo de Doty enUW: "El uso de estos endófitos en entornos agrícolas es muy prometedor para los productores y agricultores".
Los investigadores sospechan que hay varios factores en juego. Los microbios permiten que las plantas acumulen más nutrientes como nitrógeno y fósforo. Los microbios también ayudan a las plantas a usar el agua de manera más eficiente, e incluso producen moléculas que promueven el crecimiento de las plantas y las ayudan a mantenerse verdes.
Ganar más masa de raíz, tallo y hojas también hace que las plantas puedan almacenar más agua.
"Los endófitos están ayudando a las plantas a crear más raíces, por lo que tienen más superficie para colgarse del agua y sobrevivir al estrés de la sequía por más tiempo", dijo Khan.
Los siguientes pasos incluyen una mejor comprensión de cómo los microbios refuerzan las plantas y encontrar las mejores cepas para ayudar a las diferentes plantas a lidiar con diversos tipos de estrés.
"Encontrar los más beneficiosos para el trabajo es la clave para usar esta tecnología", dijo Khan.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por Michelle Ma. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :