Bacterias: ¿cómo benefician a las plantas?
Elvis Marian Cortazar Murillo
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 08 de septiembre 2022
Las bacterias mantienen una relación estrecha con las plantas, las cuales son beneficiadas por dos mecanismos: directos, aquellos que promueven su crecimiento; e indirectos, aquellos que dañan a microorganismos fitopatógenos.
Palabras clave: mecanismos de acción, interacción planta-bacteria, PGPR.
Las bacterias son los seres más abundantes que se encuentran en cualquier rincón del planeta Tierra; cumplen con diferentes propósitos siendo estos perjudiciales, neutros o benéficos, lo que les permite mantener una estrecha relación con sus congéneres y diversos organismos, como las plantas.
La cantidad de bacterias albergadas en el suelo que se encuentra alrededor de las raíces de las plantas (rizósfera) es mayor que en otras zonas, y esto se debe principalmente a la interacción planta-bacteria que se establece mediante la producción y liberación de compuestos como azúcares, aminoácidos, ácidos orgánicos y otras pequeñas moléculas por parte de las plantas, que son muy llamativas para los microorganismos.
Diagrama esquemático que representa los mecanismos de acción que causan las rizobacterias promotoras
del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés). Modificado de Chandran et a.l 2021
Por otro lado, las bacterias devuelven el favor asistiendo a las plantas mediante dos mecanismos de acción:
- Directos: en el cual las bacterias facilitan la adquisición de moléculas benéficas que están en el suelo, pero son poco disponibles para las plantas, esto mediante la fijación de nitrógeno, la solubilización de fosfatos y el secuestro de hierro mediante pequeñas moléculas bacterianas llamadas sideróforos. También, modulan los niveles de compuestos vegetales muy importantes denominados hormonas vegetales o fitohormonas (como auxinas, citosininas, giberelinas, etileno), las cuales juegan un rol muy significativo en el desarrollo y crecimiento de las plantas, interfiriendo con la división, diferenciación y extensión celular, desarrollo de las raíces, germinación de semillas, fotosíntesis, formación de pigmento, floración, madurez de las hojas o frutas y resistencia ante condiciones estresantes (Figura 2).
- Indirectos: en el que inhiben el crecimiento de microorganismos fitopatógenos mediante la liberación de moléculas antimicrobianas como cianuro de hidrógeno, compuestos orgánicos volátiles, ciclo-lipopéptidos, enzimas líticas (como quitinasas, celulasas, proteasas, lipasas, glucanasas), todas ellas dañando estructuras importantes que mantienen viable a los fitopatógenos, y sideróforos, moléculas que secuestran el hierro del suelo disminuyendo la cantidad disponible para beneficio de otros microorganismos. Asimismo, algunas bacterias benéficas, a través de los compuestos que liberan, activan los diferentes mecanismos de defensa de las plantas haciéndolas actuar rápidamente y con dureza ante algunos fitopatógenos que se presenten después y quieran dañarlas.
Modificación en la estructura radicular sobre el modelo vegetal Arabidopsis thaliana por Bacillus sp.
Foto: Marian Cortazar
Si bien aproximadamente el 1% de todas las bacterias crecen en medios de cultivo comerciales, se ha visto que algunas de ellas poseen varios de estos atributos, destacando las pertenecientes a los géneros Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter, Burkholderia y Streptomyces, catalogándolas en el grupo de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés). Estas PGPR constituyen candidatos promisorios para utilizarse como agentes de control biológico (aquellos organismos vivos puros o modificados, o sus derivados, que tienen la capacidad de reducir o controlar una plaga o patógeno) y son una potencial alternativa al uso de agroquímicos convencionales que por lo general son perjudiciales para el ambiente y la salud humana.
Referencias
- Chandran H, Meena, M, Swapnil, P. 2021. Plant Growth-Promoting Rhizobacteria as a Green Alternative for Sustainable Agriculture. DOI: https://doi.org/10.3390/su131910986
- Glick BR. 2012. Plant growth-promoting bacteria: mechanism and applications. DOI: http://dx.doi.org/10.6064/2012/963401
- Mendes R, Garbeva P, Raaijmakers JM. 2013. The rhizosphere microbiome: significance of plant beneficial, plant pathogenic, and human pathogenic microorganisms. DOI: https://doi.org/10.1111/1574-6976.12028
- Villarreal-Delgado, M.F., Villa-Rodríguez, E.D., Cira-Chávez, L.A. & Estrada-Alvarado, M.I. 2017. The genus Bacillus as a biological control agent and its implications in agricultural biosecurity. DOI: https://doi.org/10.18781/r.mex.fit.1706-5
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