El equipo logró este descubrimiento tras estudiar de cerca el suelo de un campo de remolachas en los Países Bajos que había adquirido resistencia al patógeno Rhizoctonia solani, un hongo de las raíces de las plantas. Los suelos supresores de enfermedades son comunes, pero hasta ahora sólo se habían identificado algunos de los microbios participantes en este sistema inmunitario vegetal. Los estudios realizados hasta la fecha habían sacado a la luz muy pocos microbios efectivos en la lucha contra patógenos. En este estudio el equipo descubrió 17 microbios del suelo que actuaban para suprimir un patógeno mortal que puede causar estragos en remolachas, hortalizas y arroz.
Para identificar estos microbios el equipo utilizó un chip del tamaño de una tarjeta de crédito capaz de detectar la presencia de 59.000 especies de bacterias y arqueas en muestras de aire, agua y suelos sin necesidad de realizar cultivos bacterianos. Este chip se creó en el Laboratorio Lawrence Berkeley para facilitar la identificación no sólo de los organismos más comunes y conocidos de una muestra extraída del medio ambiente, sino también la de los menos comunes y poco abundantes. Funciona comparando una secuencia de ADN única de cada especie de bacteria con más de un millón de fragmentos de referencia de ADN almacenados en el chip.
«Ya se había logrado asociar organismos individuales con suelos supresores de enfermedades, pero ahora hemos demostrado que la combinación de muchos organismos está relacionada con este fenómeno», comentó Gary Andersen del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, investigador del estudio.
Normalmente, la remolacha plantada en suelos supresores de enfermedades sigue un ciclo que comienza con unos cuantos años sin patógenos antes de empezar a sufrir la enfermedad. Tras la activación de los microbios antipatogénicos el suelo se convierte en un espacio hostil para el patógeno y las plantas vuelven a crecer sanas.
Las muestras de suelo utilizadas en el estudio se prepararon para mostrar seis de estas fases distintas de supresión de enfermedades en un campo de remolachas. Se analizaron muestras de ADN de estos suelos mediante las que se descubrieron más de 33.000 especies de bacterias y arqueas.
Aunque se apreció poca variación entre los microbios presentes en las seis fases distintas del ciclo del suelo, al analizar cada una de ellas se descubrió que, dentro de la abundancia de bacterias, cada muestra poseía una composición bacteriana única. Todas las muestras en las que se erradicaron las enfermedades poseían una mayor abundancia de 17 tipos concretos de bacteria. Entre ellas algunos conocidos antifúngicos como Pseudomonas, Burkholderia, Xanthomonas y Actinobacteria. En algunas de las muestras también se hallaron otros tipos de bacteria sin capacidad probada para combatir patógenos por sí mismos, lo que sugiere que establecen sinergias con otras bacterias para eliminar enfermedades.
De todo ello se deduce que para que un suelo pueda combatir patógenos es mejor poseer un buen «equipo» de distintos tipos de bacterias en lugar de uno o dos asesinos de patógenos.
«Ahora sabemos que el complejo fenómeno de la eliminación de enfermedades en suelos no puede atribuirse únicamente a un único grupo bacteriano, sino que probablemente está controlado por una comunidad de organismos», explicó Gary Andersen.
Se espera que estos resultados ayuden a la comunidad científica a resolver las incógnitas sobre la forma en la que este tipo de suelos atrae a microbios protectores y, de este modo, faciliten a agricultores y cultivadores la lucha contra enfermedades vegetales que generan pérdidas económicas.
Para identificar estos microbios el equipo utilizó un chip del tamaño de una tarjeta de crédito capaz de detectar la presencia de 59.000 especies de bacterias y arqueas en muestras de aire, agua y suelos sin necesidad de realizar cultivos bacterianos. Este chip se creó en el Laboratorio Lawrence Berkeley para facilitar la identificación no sólo de los organismos más comunes y conocidos de una muestra extraída del medio ambiente, sino también la de los menos comunes y poco abundantes. Funciona comparando una secuencia de ADN única de cada especie de bacteria con más de un millón de fragmentos de referencia de ADN almacenados en el chip.
«Ya se había logrado asociar organismos individuales con suelos supresores de enfermedades, pero ahora hemos demostrado que la combinación de muchos organismos está relacionada con este fenómeno», comentó Gary Andersen del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, investigador del estudio.
Normalmente, la remolacha plantada en suelos supresores de enfermedades sigue un ciclo que comienza con unos cuantos años sin patógenos antes de empezar a sufrir la enfermedad. Tras la activación de los microbios antipatogénicos el suelo se convierte en un espacio hostil para el patógeno y las plantas vuelven a crecer sanas.
Las muestras de suelo utilizadas en el estudio se prepararon para mostrar seis de estas fases distintas de supresión de enfermedades en un campo de remolachas. Se analizaron muestras de ADN de estos suelos mediante las que se descubrieron más de 33.000 especies de bacterias y arqueas.
Aunque se apreció poca variación entre los microbios presentes en las seis fases distintas del ciclo del suelo, al analizar cada una de ellas se descubrió que, dentro de la abundancia de bacterias, cada muestra poseía una composición bacteriana única. Todas las muestras en las que se erradicaron las enfermedades poseían una mayor abundancia de 17 tipos concretos de bacteria. Entre ellas algunos conocidos antifúngicos como Pseudomonas, Burkholderia, Xanthomonas y Actinobacteria. En algunas de las muestras también se hallaron otros tipos de bacteria sin capacidad probada para combatir patógenos por sí mismos, lo que sugiere que establecen sinergias con otras bacterias para eliminar enfermedades.
De todo ello se deduce que para que un suelo pueda combatir patógenos es mejor poseer un buen «equipo» de distintos tipos de bacterias en lugar de uno o dos asesinos de patógenos.
«Ahora sabemos que el complejo fenómeno de la eliminación de enfermedades en suelos no puede atribuirse únicamente a un único grupo bacteriano, sino que probablemente está controlado por una comunidad de organismos», explicó Gary Andersen.
Se espera que estos resultados ayuden a la comunidad científica a resolver las incógnitas sobre la forma en la que este tipo de suelos atrae a microbios protectores y, de este modo, faciliten a agricultores y cultivadores la lucha contra enfermedades vegetales que generan pérdidas económicas.
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