La planta de maíz, está en constante interacción con los microorganismos del suelo, entre estos las bacterias que se encuentran en su rizósfera; mediante interacción química, a través de sus raíces, la planta les proporciona diversos nutrientes, incluyendo vitaminas y aminoácidos a las bacterias; algunas bacterias como Pseudomonas fluorescens corresponden a la planta ayudándola a tomar minerales, o produciendo compuestos como: las fitohormonas (que influyen en el crecimiento y desarrollo de la planta) o los antibióticos (que ayudan a frenar el ataque de otros microorganismos contra la planta). Esta interacción benéfica planta-bacteria permite un balance entre el crecimiento y la salud de los cultivos, lo cual tiene un impacto en la producción agrícola y favoreciendo una agricultura sustentable.
El maíz y sus aliadas
Los esquites, ¡Mmmmh!, que deliciosos son ¡Ha! y la delicia de comerlos en cada pueblo o ciudad, sin duda en cada sitio tienen un sabor particular producto da cada uno de los ingredientes y métodos de preparación local. Y pensar que cada grano de maíz obtiene su sabor de los nutrientes que toma de la tierra en la que es cultivado; y lo hace a través sus raíces, que además toman agua y, mantienen a la planta anclada al suelo. Las raíces de las plantas forman parte de la rizósfera (conformada por la endorizósfera, el rizoplano y la ectorizosfera), que es el sitio donde habitan e interactúan una gran diversidad de microorganismos como bacterias, hongos, micorrizas, gusanos u otros insectos.
Muchas bacterias son amigas del maíz; claro, es una amistad no tan altruista, pero si es mutuamente benéfica. La planta les habla a las bacterias del suelo a través de su raíz, empleando un lenguaje químico y proporcionándoles nutrientes como deliciosos azucares, aminoácidos, proteínas y vitaminas; con todo ello, las motiva a formar parte de su equipo. Por su parte, algunas bacterias, a cambio de nutrientes orgánicos, le proporcionan a la planta ayuda para la solubilización de ciertos minerales que están en el suelo, pero que las plantas no pueden tomar por sí mismas, como fosforo, nitrógeno o hierro. Otras bacterias producen fitohormonas, que son compuestos que ayudan en el desarrollo de las plantas, como en la formación de tallos, raíces, floración, maduración de los frutos y defensa contra otros patógenos. A las bacterias que facilitan el desarrollo de las plantas se les ha llamado bacterias promotoras del crecimiento vegetal o PGPR (por sus siglas en inglés). Por otra parte, algunas bacterias son como soldados de batalla contra patógenos que atacan a la planta, algunas de ellas producen antibióticos que solo afectan a organismos dañinos para plantas; e incluso algunas bacterias, ayudan a la planta, peleándose químicamente con ella y así la entrenan para defenderse de los verdaderos enemigos (Figura 1). Para ejemplificar esto, te relataremos un par de historias; una, de alianza y otra de guerra; en ambas participa una bacteria llamada Pseudomonas fluorescens (P. fluorescens para los cuates).
Pseudomonas fluorescens una bacteria amable con las plantas
P. fluorescens suele encontrarse en el ambiente, principalmente en el suelo, en agua superficial, acompañando a diversas plantas, principalmente en su rizosfera; es una bacteria Gram negativa, que cuando se ve en el microscopio, parece una salchicha botanera con un hilito con el que nada (que se llama flajelo); esta bacteria es capaz de producir muchos compuestos químicos con los que logra diferentes cosas. Por ejemplo, esta bacteria le dice a la planta que crezca más, usando homoserína lactonas (moléculas con las que se pone de acuerdo con sus compañeras); la planta detecta las homoserína lactonas, las toma y las rompe y un pedazo de esas moléculas hace que la planta transpire más, tome más agua y junto con el agua tome más nutrientes del suelo (Figura 2). Y al mismo tiempo, P. fluorescens produce también unos compuestos llamados ciclodipéptidos que estimulan a la planta a producir una hormona llamada auxina, que es una de las hormonas más importantes en el crecimiento y desarrollo de las plantas (Figura 3). Al crecer más la planta, por las hormonas y por tomar más nutrientes, produce y libera más compuestos al suelo, que la bacteria a aprovecha para alimentarse y también crecer más. Y esa es una de las formas en que la alianza de la bacteria y la planta hace que se ayuden mutuamente a crecer. A su vez, se ha visto, que cuando bacterias que producen ciclodipeptidos están en interacción con plantas de jitomate, los agricultores ahorran hasta el 50% en el insumo de fertilizantes (Figura 4).
En la historia de guerra, también participa P. fluorescens porque es capaz de producir un arma secreta para defender a la planta de enfermedades conocidas como pudrición o marchitamiento, causadas por algunos hongos. El arma secreta es un antibiótico llamado diacetilfloroglucinol el cual ataca la respiración y la síntesis de ATP de los hongos que enferman a la planta, ósea que el antibiótico hace que no puedan respirar bien y que no tengan suficiente energía, entonces no pueden atacar a la planta. Así es como la guerra entre la bacteria y el hongo hace que la planta crezca sana y pueda alimentar mejor a su amiga la bacteria.
Seguramente ya intuiste que, de igual modo que ocurre en el maíz; en otras delicias como jitomates, aguacates, calabazas, rábanos, tejocotes, mangos, jícamas, cocos y todo aquello que disfrutamos tanto en nuestra variada comida mexicana, en parte, le deben también su sabor, a sus amigas las bacterias que habitan su rizósfera.
Agradecimientos
El presente trabajo forma parte del proyecto de Atención a Problemas Nacionales del CONACYT PDCPN 2015-882 “Comunicación química planta – bacteria y su impacto en la producción agrícola”.
Referencias
Pies de figuras
Fig 1. Comunicación a través de un lenguaje químico, entre una planta de maíz y las bacterias que se encuentran en su rizósfera (Crédito: Randy Ortiz-Castro).
Fig 2. Plantas de Arabidopsis thaliana crecidas con o sin en presencia de la bacteria de Pseudomonas fluorescens (Crédito: Randy Ortiz-Castro).
Fig 3. Plantas de Arabidopsis thaliana producen más auxinas en presencia de Pseudomonas fluorescens. La tinción azul en la raíz nos indica la presencia de las auxinas en la planta (Crédito: Randy Ortiz-Castro).
Fig 4. Crecimiento de las raíces de plantas de jitomate crecidas en condiciones normales (sin bacteria) y otra planta cultivada con bacterias que producen ciclodipeptidos como Pseudomonas fluorescens (Crédito: Randy Ortiz-Castro).
Foto Slider. Crédito: Randy Ortiz-Castro
Luciérnagas jarochas Viridiana Vega-Badillo y Andrés Ramírez-Ponce
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 30 de junio 2022
Las luciérnagas son escarabajos [ ... ]
Leer más...Caminando, volando y nadando con parásitos Carlos Daniel Pinacho Pinacho, Ismael Guzmán Valdivieso, Denisse Maldonado Sánchez
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...Manglares: dioses del agua Gabriela Cerón Aguilera1, Susana Alvarado Barrientos2* y Julio A. Salas Rabaza1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 28 de junio 2022
Los [ ... ]
Leer más...¿Qué nos dicen los ácidos grasos del tejido adiposo de las ballenas jorobadas? Janet Nolasco Soto1 y Luis Medrano González2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...La transformación del paisaje cafetalero del centro de Veracruz Carlos Alberto López Arcadia y Martha Bonilla Moheno
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 [ ... ]
Leer más...¿Se pueden diferenciar los hongos comestibles de los venenosos? Gerardo Mata y Dulce Salmones
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 22 de junio 2022
Distinguir [ ... ]
Leer más...Abejas en las ciudades: Importancia y conservación Gerardo Quintos Andrade; Jorge E. Valenzuela González; Fernando Nicolalde Morejón
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...El uso (y abuso) de la categoría de subespecie Octavio Rojas Soto, Alejandra Galindo Cruz y Claudio Mota Vargas
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 20 de [ ... ]
Leer más...MAPIMI, un Observatorio Participativo Sociecológico (OPSE) con interés multidimensional Víctor Manuel Reyes Gómez y Elisabeth Huber-Sannwald
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]
Leer más...Chayote: alimento mesoamericano benéfico para la salud humana Erika Valencia-Mejía, Juan L. Monribot-Villanueva, José A. Guerrero-Analco
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]
Leer más...Polinizadores incógnitos: Las moscas Sergio Ibáñez-Bernal y María Teresa Suárez-Landa
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de junio 2022
Los insectos [ ... ]
Leer más...Cómo rehabilitar a tu dragón
Sergio Albino1 y Edna Diaz2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 03 de junio 2022
La película que todos conocemos “Cómo entrenar [ ... ]
Leer más...Macro…¿qué? Una visión panorámica para entender la diversidad biológica Fabricio Villalobos
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de junio 2022
La vida [ ... ]
Leer más...La hierbabuena y sus parientes en el jardín Brenda Yudith Bedolla García y Luis Rey Flores Pérez
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 08 de junio 2022
Las [ ... ]
Leer más...La rata nopalera un roedor sui generis Alberto González-Romero y Perla D. Ventura-Rojas
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de junio 2022
En este [ ... ]
Leer más...Qué SÍ es y que NO es “ciencia” Rogelio Macías Ordoñez
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 06 de junio 2022
La “ciencia” no asegura nada, descubre [ ... ]
Leer más...Nueve datos curiosos que no sabías de química José Luis Olivares Romero, Israel Bonilla Landa, Liliette Barcelona Cazanave
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...El suelo: historias bajo las raíces de los manglares Ana Laura Lara-Domínguez, Ma. Del Carmen Martínez García, Eduardo Sáinz Hernández, Víctor Manuel Vásquez Reyes
Artículo publicado en la [ ... ]
Leer más...Las 8 inesperadas formas en las que los anfibios son importantes Adriana Sandoval Comte y Juan M. Díaz García
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 31 de mayo [ ... ]
Leer más...Agua contaminada y fitotecnologías Eugenia J. Olguín
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 30 de mayo 2022
Las fitotecnologías son “Soluciones Basadas en [ ... ]
Leer más...La erosión del suelo y sus repercusiones César Augusto Gallo Gómez, Alexandro Medina Chena, Óscar Muñoz Jiménez y Rafael Villegas Patraca
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]
Leer más...Percepciones sobre la gestión de los árboles urbanos, aliados contra las altas temperaturas en Xalapa Nadia Olinka Gómez Luna y Orlik Gómez García
Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]
Leer más...Desmitificando el tema: Curiosidades evolutivas del pene en primates y similitudes con el hombre Juan Carlos Serio Silva
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]
Leer más...Brotes de bambú, un nuevo alimento para México Ma. Teresa Mejia-Saulés y Mauricio Mora Tello
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de mayo 2022
Los brotes [ ... ]
Leer más...Mayo 20 - Día Mundial de las Abejas Paola A. Gonzales Vanegas y Carlos A. Cultid-Medina
Esta semana es momento de conmemorar a unos pequeños seres que son de gran importancia para nuestra seguridad [ ... ]
Leer más...Lombrices de tierra…¿de colores? Carlos Fragoso
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 19 de mayo 2022
Las lombrices de tierra presentan colores que la mayoría [ ... ]
Leer más...Hongos: materia prima para la medicina David Ramos, Leticia Montoya, Victor M. Bandala y Antero Ramos
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de mayo 2022
Los [ ... ]
Leer más...La marchitez de los cultivos causada por los hongos Fusarium Gloria Carrión y Damaris Desgarennes
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de mayo 2022
Las [ ... ]
Leer más...Conservando la biodiversidad amenazada mediante áreas protegidas comunitarias y privadas Paulina García Bañuelos y Eduardo O. Pineda Arredondo
Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]
Leer más...El maíz nativo de Coacoatzintla, Veracruz Rosa María González Amaro, Héctor Armando Contreras Hernández y Carlos Isaías Flores Romero
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]
Leer más...Escarabajos, diversidad funcional e importancia Cuauhtémoc Deloya y José F. Dzul Cauich
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 12 de mayo 2022
Conocer la historia [ ... ]
Leer más...Los colores del mar: mareas rojas, bioluminiscencia y dinoflagelados Bertha Pérez Hernández y Tobías Portillo Bobadilla
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]
Leer más...Las aves y los glucocorticoides
Carolina Valdespino y Luis Morales Cid
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de mayo 2022
Sin duda, las aves forman uno de [ ... ]
Leer más...El chinine, un aguacate silvestre nativo de México José de Jesús Pale Pale y Francisco G. Lorea-Hernández
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de mayo [ ... ]
Leer más...¿Qué entendemos por hábitat y qué importancia tiene para la fauna? Sonia Gallina
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 06 de mayo 2022
El hábitat puede ser [ ... ]
Leer más...Cuando los lazos más débiles en reñida son los más fuertes
Israel Bonilla-Landa, Alfonso Reyes-Luna y José Luis Olivares-Romero
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...Nuestro fósforo de cada día Karla Tapia Fierro, Beatriz E. Marín Castro, Sandra Rocha
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 03 de mayo 2022
El fósforo es [ ... ]
Leer más...Jardín etnobiológico en el Jardín Botánico Fco. J. Clavijero Andrew P. Vovides, Milton H. Díaz-Toribio, Victoria Sosa
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...Ciencia del diseño Guillermo López Escalera Argueta
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 27 de abril 2022
El ser humano desde el inicio ha tenido la necesidad [ ... ]
Leer más...De carnívoro a carnívoro: interacciones de mamíferos del orden Carnívora Gabriel Andrade-Ponce y Salvador Mandujano
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 26 [ ... ]
Leer más...