Las bacterias funcionales aseguran el crecimiento del tomate en condiciones de estrés por sal por Embrapa, Brasil

Fuente: Red Innovagro

De los 154 aislamientos inicialmente estudiados, se seleccionaron cuatro que mostraron una respuesta positiva en el aumento de la altura de la planta, el peso de la raíz, el contenido de brotes, clorofila y el diámetro del tallo.

Uno de ellos pudo reducir la severidad del marchitamiento por Fusarium en tomates en más del 50%.

Los aislados seleccionados establecieron una interacción con las plantas, lo que desencadenó diferentes mecanismos de defensa.

El siguiente paso es continuar con los estudios dirigidos a la producción de bacilos a escala comercial.

Las cepas más eficientes ya se están multiplicando en el laboratorio para el desarrollo de un producto biológico.

Científicos de Embrapa Meio Ambiente (SP) evaluaron el potencial de aislados bacterianos funcionales para promover el crecimiento de plantas de tomate cultivadas en condiciones de estrés salino del suelo. De 154 cepas de bacilos inicialmente estudiadas, cuatro fueron seleccionadas y mostraron aumento en altura, peso de raíces y brotes, contenido de clorofila y diámetro del tallo. Además, lograron reducir la severidad del marchitamiento por Fusarium en tomates en más de un 50%.

Según el investigador Wagner Bettiol , la tasa de salinización de los suelos se ha expandido a nivel mundial, provocando problemas de seguridad alimentaria en varios países. Además, el estrés salino ocurre naturalmente en regiones áridas y semiáridas. La salinización del suelo afecta negativamente la fotosíntesis, la absorción de nutrientes, la transpiración, la síntesis de proteínas y la regulación hormonal, lo que reduce el crecimiento de las plantas.

Carlos Medeiros, quien en el momento del estudio era estudiante de maestría en la Unesp / Botucatu bajo la dirección de Bettiol, explica que la investigación se dividió en tres fases. En el primero se realizaron pruebas bioquímicas, que evaluaron la producción de hormonas vegetales, la solubilización del fósforo, la fijación de nitrógeno y la producción de algunos compuestos importantes para el desarrollo vegetal. Estas pruebas se realizaron en el Laboratorio de Microbiología Ambiental "Raquel Ghini" de Embrapa Meio Ambiente, exponiendo 154 aislados de bacilos a condiciones de mayor contenido de sal.

"Usamos seis pruebas bioquímicas para hacer esta primera selección. Varios aislados de bacilos mostraron respuestas positivas, pero aquellos que mostraron al menos cuatro respuestas positivas a las seis pruebas fueron seleccionados para las siguientes fases de los estudios ", informa Medeiros.

Luego, estos cuatro aislados seleccionados en el laboratorio se evaluaron en plantas de tomate cultivadas en invernadero. "Comenzamos a probar los aislamientos directamente en plantas desarrolladas en condiciones con y sin estrés salino para evaluar varias características relacionadas con el crecimiento de las plantas", explica. Los estudios analizaron el aumento de altura, peso de raíces y brotes de las plantas, así como el contenido de clorofila de las hojas y el diámetro del tallo de las plantas de tomate, parámetros importantes en este caso.

Panorama del control del Estrés Salino (en la foto de arriba) - (a) plantas que no fueron sometidas a estrés y en (b) aquellas que fueron sometidas

Luego de esta fase, los aislamientos fueron evaluados en el control del marchitamiento por Fusarium en tomate. "Además de la eficiencia en el control de la marchitez, analizamos tres enzimas que están directamente relacionadas con la inducción de la resistencia de las plantas al patógeno y también a la prolina, un aminoácido específicamente destinado a proteger contra el estrés salino", dice Medeiros.

Los detalles de los resultados, que formaron parte de la tesis de maestría de Carlos Medeiros, se publican en la Revista de Microbiología Aplicada .

Producto biológico a la vista

Entre las cepas seleccionadas, la más eficiente fue una de Bacillus velezensis , especie que ha destacado en estudios relacionados con el control biológico de enfermedades de las plantas, explica Bettiol. "Este aislado redujo la severidad del marchitamiento por Fusarium en más de un 50%", destaca.

Luego de toda la experimentación y análisis de datos, Medeiros enfatiza: "Llegamos a la conclusión de que los aislamientos establecieron una interacción con las plantas, lo que desencadenó diferentes mecanismos de defensa".

Según él, esta asociación con la planta es fundamental para que los aislados de bacilos hayan controlado la enfermedad causada por Fusarium, aumentando el crecimiento de la planta y la tolerancia al estrés salino, lo que sugiere que pueden utilizarse de forma beneficiosa en el control biológico en agricultura.

"Pero es importante señalar que estos resultados varían de un aislado a otro, lo que demuestra que tales características son intrínsecas a ciertos microorganismos. No todos los microorganismos de un mismo género o especie mostrarán el mismo comportamiento en plantas o en cualquier otra situación en la que se desee utilizarlos, lo que demuestra la importancia de probar y experimentar para comprender la especificidad de cada uno y seleccionar el más adecuado ". , destaca el investigador.

"Para el desarrollo de un producto biológico a base de microorganismos, ya sea para el control de enfermedades, promoción del crecimiento o para aliviar el estrés salino de las plantas, el primer paso es el aislamiento y selección de los microorganismos", dice Bettiol. En el estudio parte de los cerca de 500 aislados de bacilos obtenidos durante su doctorado en 1984 en la se utilizó Esalq / USP , con la ayuda de la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo ( Fapesp ) y de la Finep .

La multiplicación de bacilos, en diferentes condiciones de fermentación, ya se está realizando en el laboratorio, en paralelo con nuevas pruebas de promoción del crecimiento. El objetivo es desarrollar un producto biológico basado en estas bacterias funcionales.

En el caso del control de la fusariosis, el método utilizado fue la aplicación de bacterias directamente al suelo. "Cultivamos el bacilo en medio de cultivo, lo diluimos y lo aplicamos mediante riego en el cuello de la planta", explica Medeiros. Para el estrés salino, la forma de aplicación fue la misma, vía riego.

El marchitamiento por Fusarium

El marchitamiento del tomate por Fusarium ocurre en la mayoría de las regiones del mundo donde se cultiva la fruta. Es una de las peores enfermedades de este cultivo y puede resultar en pérdidas de productividad de hasta el 80% en variedades susceptibles. Ocurre en cualquier momento o etapa de desarrollo, más a menudo en plantas adultas, y puede hacer que el cultivo sea inviable en ciertas regiones o épocas del año.

Los primeros síntomas son la coloración amarillenta de las hojas más viejas, que gradualmente se marchitan y muestran una necrosis marginal o total del limbo, acompañada de marchitez de las hojas superiores en las horas más calurosas del día.

A medida que avanza la enfermedad, el color amarillento aumenta hasta afectar también a las hojas más jóvenes. En esta condición, los frutos no se desarrollan, maduran aún pequeños o caen prematuramente y las plantas enfermas presentan un crecimiento reducido y pueden morir después de tener su sistema vascular completamente comprometido por el patógeno.