Los hongos pueden manipular las bacterias para enriquecer el suelo con nutrientes.

Un equipo de investigadores del Instituto Boyce Thompson (BTI) ha descubierto un grupo distinto de bacterias que pueden ayudar a que los hongos y las plantas obtengan nutrientes del suelo. Los resultados podrían señalar el camino hacia formas rentables y respetuosas con el medio ambiente para enriquecer el suelo y mejorar el rendimiento de los cultivos, reduciendo la dependencia de los agricultores de los fertilizantes tradicionales.

Los investigadores saben que el micelio micorrízico (AM) mantiene relaciones simbióticas con las raíces del 70% de todas las plantas terrestres. En esta relación, las plantas intercambian ácidos grasos a cambio de nitrógeno y fósforo en los hongos. Sin embargo, los hongos AM carecen de las enzimas necesarias para liberar nitrógeno y fósforo de moléculas orgánicas complejas.

Tres científicos de BTI dirigidos por Maria Harrison, el profesor William H. Crocker en BTI, cuestionaron si otros microbios del suelo podrían ayudar a los hongos a acceder a esos nutrientes. En un primer paso hacia el estudio de esta posibilidad, el equipo investigó si los hongos AM están asociados con una comunidad específica de bacterias. La investigación se describe en un artículo publicado en Revista ISME El 1 de marzo.

El equipo examinó las bacterias que viven en las superficies de estructuras parecidas a filamentos largos llamados filamentos, que extienden los hongos hacia el suelo lejos de la planta huésped. En cadenas de dos tipos de hongos, el equipo descubrió comunidades bacterianas muy similares cuya composición era diferente a las que se encuentran en el suelo circundante.

«Esto nos dice que, al igual que el intestino humano o las raíces de las plantas, los filamentos AM tienen su propio microbioma único», dijo Harrison, quien también es profesor asistente en la Escuela de Ciencias Vegetales Integradas de la Universidad de Cornell. «Ya estamos probando algunas predicciones interesantes sobre lo que podrían hacer estas bacterias, como ayudar a obtener fosfatos».

“Si estamos en lo cierto, entonces el suelo para algunas de estas bacterias podría enriquecerse aún más Cultivos agricolas Al final, redujo la necesidad de fertilizantes convencionales junto con los costos asociados y los impactos ambientales ”. Los investigadores que participaron en el estudio fueron los ex científicos de BTI Bryan Emmett y Véronique Lévesque-Tremblay.

Entre los hongos

En este estudio, el equipo utilizó dos tipos de hongos AM, Glomus versiforme y Rhizophagus irregular, y los plantó en tres tipos de suelo diferentes en simbiosis con Brachypodium distachyon. Tipos de hierba Relacionado con el trigo. Después de dejar que el hongo creciera con la hierba durante hasta 65 días, los investigadores utilizaron la secuenciación genética para identificar las bacterias adheridas a las superficies de los filamentos.

El equipo encontró una consistencia notable en la formación de las comunidades bacterianas de los dos Especies de hongos. Estas sociedades eran similares en los tres tipos de suelo, pero muy diferentes de las de los suelos, aparte de las hebras. Harrison dijo que la función de esta bacteria aún no está clara, pero su síntesis ya ha planteado algunas posibilidades interesantes.

«Esperamos que algunas de estas bacterias liberen iones de fósforo en las inmediaciones del filamento, dando al hongo la mejor oportunidad de capturar esos iones», dijo Harrison. «Saber qué bacterias tienen esta función puede ser clave para mejorar la adquisición de fosfato para que los hongos beneficien a las plantas».

El grupo de Harrison está analizando los factores que controlan las bacterias que se acumulan en los filamentos. Harrison cree que los hongos AM pueden secretar moléculas que atraen a estas bacterias y, por lo tanto, las comunidades bacterianas pueden afectar las moléculas secretadas por el hongo.

Policía de tráfico

Entre los microbiomas filamentosos se encuentran miembros de Myxococcales y otras especies, incluidos los «depredadores bacterianos» que matan y comen otras bacterias haciéndolas explotar y liberar su contenido.

Estos depredadores se mueven deslizándose sobre las superficies para que «las hifas de los hongos puedan actuar como vías de alimentación lineales», dijo Emmett, quien actualmente es investigador de microbiología en el Servicio de Investigación Agrícola del USDA en Ames, Iowa. «Parece que muchas bacterias del suelo viajan a lo largo de hebras de hongos en el suelo, y estos depredadores pueden hacer que el viaje sea más peligroso». Si bien no todos los individuos de estas especies de hipocondrio pueden ser depredadores, el grupo de Harrison planea investigar cómo y por qué estos depredadores depredadores se congregan allí. “Podrían ser acciones predatorias bacterias Hacer que los nutrientes minerales estén disponibles para todos en las áreas circundantes. Tierra– depredadores y Hongos Ambos, dijo.