UCO: Descubren microorganismos que ayudan a que los cultivos absorban mejor y con más rapidez el hierro del suelo

Las plantas necesitan absorber el hierro en estado soluble. En los suelos con más calcio el hierro es abundante y muy sólido. Las plantas responden con estrategias para hacer el hierro soluble.

Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba estudia cómo ayudar a las plantas a activar las estrategias para absorber el hierro.

Mediante la investigación encontraron que las estrategias para absorber el hierro pueden ser más rápidas y eficientes si se añaden microorganismos beneficiosos para la planta.

Estos microorganismos provocan las respuestas necesarias para la absorción del hierro cuando entran en contacto con la raíz de la planta.

El equipo ahora estudia cuáles son los mejores microorganismos beneficiosos para cada cultivo y sus condiciones específicas.

Los suelos calcáreos que dominan la región sur del país presentan un reto para las plantas: aunque el hierro sea un elemento abundante en el suelo, las plantas no pueden adquirirlo debido al elevado pH de ese suelo, que hace al hierro poco soluble y, por tanto, difícil de absorber. Para vencer ese déficit de hierro, las plantas ponen en marcha una serie de respuestas, como pueden ser desarrollar nuevas raíces para abarcar más suelo o liberar protones para acidificar y solubilizar el hierro.

Las plantas activan y desactivan estas respuestas según sus necesidades, a través de un proceso muy estrictamente regulado, en el que participan activamente hormonas como el etileno, que está también implicado en otros procesos de estrés, como la deficiencia de fósforo o el ataque de patógenos.

Tras una larga trayectoria estudiando las respuestas ante la deficiencia de hierro que llevan a cabo las plantas, un equipo de investigación, en el que participa el Profesor Francisco Javier Romera del Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba, ha encontrado una relación entre las respuestas a la deficiencia de hierro y la respuesta que provocan ciertos microorganismos beneficiosos para las plantas, de manera que estos últimos pueden favorecer la adquisición de hierro.

Ciertos microorganismos rizosféricos (que se encuentran en contacto con la superficie de la raíz) provocan en las plantas un tipo de resistencia sistémica inducida (ISR). Esto es, la planta detecta cierta cantidad de este tipo de microorganismos y, pensando que es un enemigo, activa una estrategia defensiva a nivel de la planta completa (sistémica). Sin embargo, al percibir que es un amigo, la estrategia defensiva se bloquea pero, queda preparada para cuando aparezca un patógeno real y entonces actúa de manera rápida y sistémica.

La relación que hay entre esta resistencia sistémica inducida (ISR) y las respuestas a la deficiencia de hierro recae en la presencia de la hormona etileno en ambos procesos. Como consecuencia de la intervención común de esta hormona, se ha comprobado que la aplicación de estos microorganismos rizosféricos beneficiosos a la planta puede inducir las respuestas a la deficiencia de hierro y, por tanto, mejorar la adquisición de hierro por parte de la planta en unos terrenos que, como los calcáreos, plantean grandes dificultades en este sentido.

El reto para el equipo de investigación está, ahora, en conocer cuáles son las especies de microorganismos rizosféricos más eficientes para cada tipo de cultivo y en condiciones específicas. Los grandes problemas de deficiencia de hierro que tiene el melocotonero o la extensión del olivar en el área hacen que se conviertan en objeto de estudio principal para este grupo de investigación. Además, el efecto negativo de los suelos calcáreos es mayor en las plantas dicotiledóneas (aquellas que al germinar emiten dos hojas primordiales) como el tomate, las judías, el pepino o los cultivos leñosos ya mencionados, por lo que se erigen como más demandantes de este tipo de estudios.

Romera Francisco J., García María J., Lucena Carlos, Martínez-Medina Ainhoa, Aparicio Miguel A., Ramos José, Alcántara Esteban, Angulo Macarena, Pérez-Vicente Rafael. Induced Systemic Resistance (ISR) and Fe Deficiency Responses in Dicot Plants. Frontiers in Plant Science vol. 10 (2019) pag 287 DOI=10.3389/fpls.2019.00287