El estudio describe un nuevo mecanismo que media las asociaciones simbióticas entre plantas y hongos. Esto abre nuevas vías para aumentar la productividad agrícola en el futuro mediante el cultivo de cosechas más resistentes que requieren menos agua, tierra y un menor uso de fertilizantes químicos.
Las plantas mantienen una compleja relación simbiótica con los hongos micorrícicos. Estos hongos forman una vaina alrededor de las raíces, proporcionando múltiples beneficios en esta simbiosis. La planta facilita una mayor absorción de agua y nutrientes, especialmente fósforo, y a cambio, la planta proporciona carbono a los hongos para su alimentación y crecimiento. Los hongos se extienden considerablemente en las raíces, lo que permite acceder a un mayor volumen de suelo. Casi el 80% de todas las especies de plantas terrestres poseen hongos micorrícicos asociados a sus raíces. Esta relación es la interacción planta-microorganismo más común y relevante, cuyos mecanismos subyacentes aún se están investigando.
En un estudio publicado el 8 de julio en Nature Plants , investigadores utilizaron secuenciación genómica, genética cuantitativa, computación de alto rendimiento y biología experimental para encontrar desencadenantes genéticos que permitieran la relación simbiótica entre plantas y hongos. Eligieron Arabidopsis , una planta que de forma natural no interactúa con el hongo ectomicorrícico L. bicolor . Identificaron un gen específico que probablemente controla la relación simbiótica entre esta planta y los hongos en el suelo. Posteriormente, modificaron genéticamente esta planta para crear una nueva versión que ahora expresa una proteína llamada proteína PtLecRLK1, una quinasa similar al receptor de lectina de tipo G. La planta fue inoculada con el hongo.
Se ha observado que la proteína PtLecRLK1, una quinasa similar a un receptor de lectina de tipo G, media una interacción simbiótica entre Populus y L. bicolor, así como entre Arabidopsis transgénica y L. bicolor. El hongo envuelve las puntas de las raíces de la planta y forma una vaina fúngica, lo que indica una simbiosis. Mediante la modificación de un solo gen, se logró convertir una planta de Arabidopsis no hospedadora en hospedadora de este simbionte.
El presente estudio describe un paso molecular crucial en el establecimiento de la simbiosis planta-hongo. Una mejor comprensión de esta relación, mediante la identificación de factores genéticos desencadenantes, puede ayudar a aprovechar esta simbiosis para cultivar plantas en condiciones adversas como la sequía, aumentar la absorción de nutrientes y nitrógeno, y combatir patógenos, entre otras aplicaciones. El estudio abre nuevas vías para diseñar relaciones planta-micorrizas beneficiosas. Esto nos permitirá cultivar cosechas que requieran menos agua, menos superficie agrícola , menos fertilizantes químicos, sean más resistentes a plagas y patógenos, y produzcan mayor rendimiento por hectárea.
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Fuentes)
Labbé, J et al. 2019. Mediación de la interacción planta-micorrizas por una quinasa similar a un receptor de lectina. Nature Plants. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
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