El Microbioma en el Control Biológico de Fitopatógenos


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Autor: Equipo Editorial INTAGRI

Los microorganismos son fundamentales para la vida en la Tierra, muchos estudios han explicado las cualidades, beneficios y daños que pueden ocasionar los microorganismos en la plantas. Sin embargo, falta mucho por estudiar de su función ecológica para comprender todas las relaciones que ocurren entre el ambiente, la planta y los microorganismos.

¿Qué es el microbioma?

El término microbioma se refiere al conjunto de microorganismos, sus genomas y sus interacciones ambientales. Los avances conseguidos en la metagenómica (estudio de los genomas de muchos organismos simultáneamente, independiente de su cultivo puro) ha permitido estudiar el papel que tiene la comunidad microbiana total y sus interacciones en ambientes definidos.

Si consideramos que la planta puede dividirse en diferentes microambientes (rizosfera, filosfera, antosfera, espermosfera y carposfera), existen muchos ambientes inexplorados, con las condiciones bióticas y abióticas para la vida microbiana, que a su vez tiene una función específica en relación con la planta hospedera. Las interacciones y composición del microbioma varían en cada órgano de la planta en su interior y exterior, así como entre plantas individuales. Los microbiomas están en relación directa con el desarrollo y salud de la planta, ya que favorecen la absorción y disponibilidad de nutrientes; además de que pueden defender eficazmente a su hospedero de ataques de organismos patógenos. Una serie de estudios han demostrado el potencial que tiene la manipulación del microbioma para estimular la germinación de semillas, el crecimiento de plantas y la resistencia a condiciones de estrés; así como en el control biológico de enfermedades, reducción de gases de efecto invernadero y aumento de la producción agrícola en general.

Microbioma en el control biológico

Hasta ahora, la mayoría de los estudios en control biológico se han centrado en entender interacciones simples, es decir, planta-patógeno o planta-patógeno-agente controlador. Aunque esto ha permitido entender múltiples mecanismos de control de fitopatógenos (competencia, antibiosis, lisis, parasitismo, y depredación) y seleccionar microorganismos, lo cierto es que omitir la influencia de los demás organismos de la comunidad microbiana puede sesgar la aplicación de los biocontroladores. Un ejemplo claro de lo mencionado anteriormente es la baja reproducibilidad de los resultados al aplicar biocontroladores en distintos lugares y cultivos. Gran parte de esta variabilidad puede estar relacionada al desconocimiento de las relaciones entre los microorganismos que se encuentran en los distintos ambientes de la planta, que pueden afectar la respuesta de los biocontroladores.

Esquema de la interacción de los distintos microbiomas con la planta.

Figura 1. La composición de las poblaciones microbianas varía según el ambiente en el que se encuentren, teniendo un microbioma por cada órgano o región de la planta.

Fuente: Caro et al., 2018.

Entender el efecto que tiene el microbioma en la planta puede ayudar a privilegiar el uso de biocontroladores sobre los compuestos químicos. Se ha evaluado una estrategia de prevención en la que se plantea que la interacción entre patógeno-microbioma-planta (competencia por nutrientes y espacio, antibiosis y estimulación de resistencia sistémica de la planta) pueda suprimir la proliferación de fitopatógenos, es decir, sugiere que un microbioma compuesto por poblaciones competidoras en la filosfera puede reducir el establecimiento y colonización del patógeno.

Otro caso relevante sobre la prevención de enfermedades a través del microbioma es la supresión del desarrollo de fitopatógenos en los suelos denominados “supresivos”; en los cuales se puede dar una supresividad general (efecto de la biomasa total de microorganismos) o una supresividad específica (acción específica de poblaciones de microorganismos). El entendimiento de las interacciones y funciones de estas poblaciones de microorganismos existentes en este tipo de suelos pueden ayudar a reducir la severidad en el ataque de fitopatógenos. Algunos autores sugieren que no es indispensable la presencia de todos los microorganismos del microbioma de un suelo supresivo sino solo de aquellas especies clave que ayuden a establecer a los demás microorganismos. El reto es poder encontrar dentro de esa gran diversidad los organismos que son fundamentales y necesarios para generar la supresividad del suelo. En ese sentido, actualmente se sugiere aplicar un consorcio de microorganismos auxiliares que ayuden a aumentar la efectividad de los biocontroladores y a reestablecer un microbioma para mantener la salud de la planta.

Efecto de los suelos supresivos sobre la salud vegetal.

Figura 2. Los denominados “suelos supresivos” tienen la capacidad de suprimir o reducir el impacto de plagas y enfermedades.

Fuente: Mendes et al. 2011.

Conclusión

Las técnicas metagenómicas han permitido un gran avance en cuanto al entendimiento de las interacciones entre microorganismos y su comportamiento dentro de un ambiente definido. Esto permitirá que las estrategias de control biológico se vuelvan más completas y la reproducibilidad de resultados sea estable en diferentes cultivos y ambientes. Para ello será necesario generar acervos de microorganismos auxiliares, biocontroladores y esquemas de aplicación, que ayuden a restaurar el microbioma en cada uno de los diferentes ambientes dentro de cada planta; además de emplear otras tecnologías como lo son los bioestimulantes u otras sustancias que promuevan el establecimiento y actividad de los biocontroladores.

Cita correcta de este artículo 

INTAGRI. 2020. El Microbioma en el Control Biológico de Fitopatógenos. Serie Fitosanidad, Núm. 127. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 3 p.

Literatura consultada

  • Cotes, P. A. M. 2020. El Microbioma y su Aplicación en el Control de Fitopatógenos. 4° Congreso INTAGRI de Agricultura Orgánica. INTAGRI. México.
  • Caro,Q. A.; González, C.; Balbín, S. A.; Wisniewski, M.; Berg, G.; Smalla, K.; Cotes, P. A. M. 2018. Capítulo 4: Estudios del Microbioma y su Aplicación en el Control Biológico de Fitopatógenos. En Cotes, P. A. M. (Ed.). Control Biológico de Fitopatógenos, Insectos y Ácaros: Volumen 1. Agentes de Control Biológico. AGROSAVIA. Mosquera, Colombia. 256-293 p.

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