Descubiertos genes que controlan la colonización de micorrizas en la soja

Descubiertos genes que controlan la colonización de micorrizas en la soja

Como la mayoría de las plantas, la soja se empareja con los hongos del suelo en una relación micorrízica simbiótica. 

cambio de un poco de azúcar, el hongo actúa como una extensión del sistema de raíces para atraer más fósforo, nitrógeno, micronutrientes y agua de lo que la planta podría por sí sola.

Los hongos micorrízicos se encuentran naturalmente en el suelo y están disponibles comercialmente como inoculantes del suelo, pero una nueva investigación de la Universidad de Illinois sugiere que no todos los genotipos de la soja responden de la misma manera a sus relaciones micorrízicas.

«En nuestro estudio, la colonización de raíces por una especie de micorrizas difirió significativamente entre los genotipos y osciló entre el 11 y el 70%», dice Michelle Pawlowski, becaria postdoctoral en el Departamento de Ciencias de los Cultivos de Illinois y coautora de un nuevo estudio en Theoretical and Applied Genética .

Para llegar a ese hallazgo, Pawlowski cultivó 350 genotipos diversos de soja en macetas llenas de esporas de un hongo micorrízico común . Después de seis semanas, miró las raíces bajo un microscopio para evaluar el nivel de colonización.

«Fue un poco arriesgado porque no sabíamos mucho sobre la relación de la soja con las micorrizas y no sabíamos si ocurrirían diferencias en la colonización entre los genotipos de la soja. Así que cuando analizamos los genotipos de la soja y encontramos diferencias, fue un gran alivio «, dice Pawlowski. «Eso significaba que también existía la posibilidad de encontrar diferencias genéticas «.

El proceso de colonización de las raíces comienza antes de que las esporas de hongos germinen en el suelo. Las raíces exudan sustancias químicas que provocan que las esporas germinen y crezcan hacia la raíz. Una vez que el hongo entra en contacto, hay una compleja cascada de reacciones en la planta que evita el ataque defensivo habitual contra los patógenos invasores. En cambio, la planta permite que el hongo entre y se instale dentro de la raíz, donde crea pequeñas estructuras parecidas a árboles conocidas como arbuscules; aquí es donde los hongos y las plantas intercambian azúcar y nutrientes.

El estudio sugiere que existe un componente genético en las tasas de colonización de raíces en la soja. Para encontrarlo, Pawlowski comparó los genomas de los 350 genotipos y se centró en seis regiones genómicas asociadas con diferentes niveles de colonización en la soja.

«Pudimos utilizar toda la información que tenemos sobre el genoma de la soja y la expresión genética para encontrar posibles genes causales dentro de estas seis regiones», dice.

Según el estudio, los genes controlan las señales químicas y las vías que llaman a los hongos hacia las raíces, permiten que la planta reconozca a los hongos micorrízicos como un «buen tipo», ayudan a construir arbuscules y más. «En casi todos los pasos del proceso de colonización, encontramos genes relacionados dentro de esas regiones», dice Pawlowski.

Saber qué genes controlan la colonización de raíces podría llevar a los mejoradores a desarrollar cultivares de soja con una mayor afinidad por el hongo micorrízico, lo que podría significar una mejor absorción de nutrientes , tolerancia a la sequía y resistencia a enfermedades.

«Este enfoque ecológico para mejorar la producción de soja también puede ayudar a reducir el uso excesivo de fertilizantes y pesticidas y promover sistemas de producción de cultivos más holísticos», dice Glen Hartman, patólogo de plantas en el Departamento de Ciencias de Cultivos y patólogo de cultivos del USDA-ARS.

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Comentario

  1. Milton Cesar Ararat Orozco

    Muy interesante… Es necesario realizar pruebas en ambientes controlados..

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