Investigadores del CEAF identificaron microorganismos asociados a las raíces de una especie nativa capaces de potenciar la respuesta frente al déficit hídrico en portainjertos de cucurbitáceas, abriendo nuevas posibilidades para una agricultura más resiliente al cambio climático.
Un equipo de investigadores del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), coordinado por el Dr. Ariel Salvatierra, investigador principal de la Línea de Investigación Hortícola, estudió bacterias asociadas a las raíces de una planta nativa que crece en ambientes costeros con escasez de agua y salinidad. Los resultados, publicados en el artículo científico “Increased Drought Tolerance in Lagenaria siceraria by Indigenous Bacterial Isolates from Coastal Environments in Chile: Searching for the Improvement of Rootstocks for Cucurbit Production”, muestran que estos microorganismos pueden contribuir a mejorar la respuesta de las plantas frente al estrés hídrico.
La investigación pone en evidencia el potencial de explorar los microorganismos asociados a especies nativas para desarrollar herramientas biotecnológicas orientadas a una agricultura más adaptada a las condiciones ambientales que enfrenta Chile.
Un “escudo metabólico” en el litoral chileno
En el árido litoral de la zona central de Chile crece Sicyos baderoa, conocida como calabacillo o sapac-llanco. Esta planta trepadora anual pertenece a la familia de las cucurbitáceas, a la que también pertenecen sandías, melones, zapallos y pepinos, y puede desarrollarse en ambientes con baja disponibilidad de agua y presencia de salinidad.
“Sicyos baderoa es una hierba trepadora anual nativa de Chile. Pertenece a la familia de las cucurbitáceas y habita principalmente en zonas costeras y litorales desde Arica hasta la Región Metropolitana”, explica el Dr. Salvatierra.
El investigador agrega que se trata de una especie particularmente interesante para este tipo de estudios porque es la única cucurbitácea descrita como nativa de Chile por los botánicos. “Pensamos que podría ser una fuente de microorganismos benéficos, ya que son plantas que crecen incluso en suelos con salinidad y escasez hídrica, a diferencia de las cucurbitáceas de interés agronómico, como sandías, melones y zapallos”, señala.
A partir de muestras de raíces y suelo recolectadas en distintos puntos de la costa, el equipo logró aislar cuatro bacterias capaces de tolerar condiciones de alto estrés y que, además, presentan características asociadas a la promoción del crecimiento vegetal y a la respuesta de las plantas frente a la sequía.
De una planta silvestre al portainjerto agrícola
Para estudiar el potencial de estos microorganismos, los investigadores realizaron una expedición para recolectar muestras desde la desembocadura del río Limarí hasta Mantagua. Las bacterias aisladas fueron posteriormente evaluadas en plantas de Lagenaria siceraria, una especie utilizada como portainjerto para cultivos de cucurbitáceas.
El ensayo consideró dos variedades locales provenientes de Illapel y Osorno. Las plantas fueron sometidas durante 45 días a condiciones controladas de déficit hídrico en invernadero, con el objetivo de evaluar si la inoculación con las bacterias modificaba su respuesta frente a la falta de agua.
Los resultados mostraron que las dos variedades respondieron de manera diferente.
La variedad de Illapel presentó una mayor sensibilidad inicial a la sequía, pero también una respuesta más marcada a la inoculación microbiana. Las plantas recuperaron de manera significativa parámetros asociados a la fotosíntesis, acumularon más carbohidratos y mostraron una mayor biomasa.
En cambio, la variedad de Osorno presentó una mayor estabilidad fisiológica basal, caracterizada, entre otros aspectos, por niveles naturalmente más altos de clorofila. En este caso, las bacterias actuaron principalmente como estabilizadores metabólicos, sin provocar un aumento tan marcado del crecimiento.
“Estas bacterias nativas, que saben cómo sobrevivir en ambientes más difíciles, le entregan señales y moléculas a la planta para entrenarla y prepararla para responder a la adversidad”, explica Salvatierra.
El potencial de la biodiversidad nativa para la agricultura
Los resultados sugieren que el microbioma asociado a plantas silvestres que habitan ambientes extremos puede constituir una fuente de microorganismos con potencial bioestimulante para cultivos agrícolas relacionados.
Más que buscar únicamente soluciones externas para enfrentar el estrés hídrico, este tipo de investigación propone mirar hacia los propios ecosistemas y explorar las estrategias que las especies nativas han desarrollado para sobrevivir en condiciones adversas.
Este enfoque podría contribuir al desarrollo de herramientas biotecnológicas para una agricultura más eficiente en el uso del agua y mejor adaptada al cambio climático. Al mismo tiempo, permite poner en valor la biodiversidad y el patrimonio genético de los territorios chilenos.
El estudio también muestra que la interacción entre microorganismos y plantas no es uniforme. El efecto de una bacteria puede variar dependiendo de las características del microorganismo y del genotipo de la planta con la que interactúa.
“Este es un hallazgo que es consistente con lo que se conoce: no todas las plantas responden igual a un mismo microorganismo. Una enseñanza clave es entender que una investigación sólida requiere el estudio de casos, desde lo general a lo particular, para poder llegar a una correcta y bien dimensionada aplicación de la ciencia hasta el campo y la producción agrícola”, concluye el investigador.
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