LOS ANTIBIÓTICOS NATURALES DEL SUELO OFRECEN ALTERNATIVAS A LOS PRODUCTOS QUÍMICOS AGRÍCOLAS.

Lunes, 18 de febrero 2013.

Por Eric Sorensen, escritor de ciencia WSU.

Varios antibióticos de origen natural pueden controlar la enfermedad y promover la salud de los cultivos, ofreciendo una alternativa a los productos químicos utilizados en la agricultura.

"Todo lo que tienes que hacer es hacer que su comunidad microbiana sea feliz", dijo Linda Thomashow durante un simposio en la reunión nacional de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia. Ella era una de varios científicos que hablaron sobre "Cómo los microorganismos pueden ayudar a alimentar a el Mundo ".

Thomashow, del Departamento de Agricultura de EE.UU., del Servicio de Investigación Agrícola, genetista y profesora adjunta en fitopatología en la Universidad Estatal de Washington, dijo que la puerta está abierta para los científicos, los agricultores y la industria para desarrollar aplicaciones comerciales de bacterias a la raíz que pueden proteger al resto de la planta.
 

Pero por lo general, la ciencia se ha centrado en el tratamiento de las partes aéreas de la planta, dijo: "Mucho menos se sabe acerca de los mecanismos de defensa de las plantas que están disponibles bajo tierra."

En los últimos años, Thomashow dijo, las herramientas de la biología molecular han permitido a los científicos comprender el funcionamiento microbiano y molecular de las bacterias en la rizosfera, la capa de tierra junto a las raíces, incluyendo cómo los antibióticos allí pueden suprimir enfermedades de las plantas.

"Ellos son una primera línea de defensa", dijo.
Una enfermedad en particular, toma-todo, causa más de $ mil millones al año en pérdidas por podredumbre en las raíces y priva a las plantas de agua y nutrientes. A menudo se encuentra en los suelos que son continuamente replantados en trigo, cuyo potencial de hacer dinero desalienta a los agricultores de sembrar cultivos alternativos que podrían romper los ciclos de la enfermedad.
 

En algunas zonas, dijo Thomashow, las granjas han visto varias décadas de trigo continuo. Esos mismos suelos a su vez han visto una alta densidad de la bacteria Pseudomonas fluorescens produciendo un compuesto llamado DAPG que puede suprimir el hongo que se llevo todo.

Estas bacterias benéficas crean lo que se llama suelos supresores. En una variedad de circunstancias, dicho Thomashow, ayudan a el control de los agentes patógenos transmitidos por el suelo con el mínimo uso de fungicidas comerciales y otros productos químicos. Debería ser posible obtener resultados similares con una enmienda del suelo disponible en el mercado si los científicos, la industria y los agricultores frente al desafío y el costo de traer un ser vivo al mercado.

"Si hay un equilibrio que, frente a el gasto del desarrollo de un nuevo producto químico, lo que realmente no cuesta más", dijo ella, "y es una alternativa sostenible al uso de productos químicos."

Fuente: WSU news center.

BACTERIAS QUE PODRÍAN AYUDAR A PROTEGER LOS CULTIVOS DE TRIGO Y CEBADA.

Por: Jan Suszkiw. 9 de enero 2013.

Algunas bacterias que viven en el suelo dependen de las raíces de las plantas del trigo y de la cebada para su "pensión completa." Pero los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA) dicen que estas mismas bacterias también podrían proveer un servicio imprescindible a sus plantas hospederas.

Los científicos están investigando el potencial de las bacterias de controlar los hongos que causan la podredumbre de las raíces de estos cultivos y de este modo causan pérdidas de hasta el 30 por ciento de los rendimientos de trigo y de cebada anualmente.

Las bacterias son miembros del género Pseudomonas e incluyen 11 cepas que impiden el crecimiento de los hongos Pythium y Rhizoctonia, los cuales causan enfermedades en el trigo y la cebada. Estos hongos crecen bien en suelos húmedos y frescos y pueden alcanzar a niveles especialmente altos en los campos donde los agricultores usan la labranza de conservación para reducir los gastos de combustible, prevenir la erosión del suelo, y proveer otros beneficios ecológicos y ambientales.

Bacterias que viven en el suelo y dependen de las raíces de plantas de trigo tales como aquellas mostradas aquí podrían ser adaptadas para ayudar a prevenir la podredumbre de las raíces, según científicos del SIA.

Los dos patógenos son especialmente problemáticos durante la primavera para las plántulas que tienen edades de solamente de cuatro a seis semanas, según Pat Okubara, quien es genetista en la Unidad de Investigación de Control Biológico y Enfermedades de Raíces. 

Los fungicidas ahora disponibles no son muy eficaces, según Okubara, y variedades del trigo y de la cebada que tienen resistencia a los hongos ya no están disponibles a los agricultores. Además, es difícil diseñar una rotación del trigo con otros cultivos que no son huéspedes de los hongos, porque los hongos pueden vivir en una gama muy amplia de plantas.

Sin embargo, las bacterias Pseudomonas pueden secretar enzimas y bioquímicos poderosos que pueden ayudar a mantener a raya estos hongos. Algunas cepas de las bacterias también ayudan a las plantas a proteger ellas mismas estimulando una respuesta inmunitaria llamada la respuesta sistémica inducida. Otras cepas producen sustancias semejantes a hormonas que estimulan el crecimiento de los brotes y las raíces de las plantas y ayudarlas a superar los daños causados por los hongos.

En pruebas de invernadero realizadas por Okubara y sus colegas, la utilización de cinco de las cepas de Pseudomonas redujeron la severidad de la podredumbre causada por R. solani AG-98 hasta el 92 por ciento y de P. ultimum hasta el 56 por ciento. Dos cepas también redujeron la podredumbre de las raíces causada por R. oryzae y P. irregulare, los cuales amenazan el trigo y la cebada. Detalles sobre los resultados fueron publicados en agosto del 2012 en la revista 'Biological Control' (Control Biológico).

La disponibilidad de un producto comercial basado en estos resultados no es probable muy pronto. Pero la llegada de cualquier nueva arma contra los hongos es buenas noticias para los cultivadores del trigo, especialmente aquellos que se han mostrado reacio a utilizar las prácticas de la labranza de conservación debido a los problemas causados por los hongos, según Okubara.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.

LAS PLANTAS PUEDEN TENER UN ÚNICO ANCESTRO.

17 de Febrero de 2012.

Por: Lin Edwards.

Se ha producido un debate entre los científicos desde la década de 1960 acerca de cómo las primeras especies vegetales surgieron entre 1 y 1,5 millones de años. La idea más aceptada es que el reino vegetal tuvo un ancestro único que se formó cuando un plastidio se unio en una unión simbiótica con una cianobacteria, y la nueva investigación agrega peso a esta hipótesis.
Los plastidios son una clase de orgánulos que incluye los cloroplastos. Los cloroplastos producen el color verde de las plantas y las algas verdes porque contienen el pigmento de la clorofila, que es capaz de convertir la energía de la luz en energía útil para la célula, en un proceso conocido como fotosíntesis.

Los plastidios se encuentran en todas las plantas verdes, en las glaucofitas, y en las algas rojas, y se conocen como plastos primarios. Originalmente eran las cianobacterias, que se incorporaron a la célula. Las glaucofitas son un grupo de algas verdeazuladas microscópicas se encuentran en agua dulce, y sólo 13 especies son conocidas, ninguna de las cuales es común. Ellas han sido poco estudiadas, a pesar de que algunos científicos han sugerido que puede ser las más parecidas a las algas originales que incorporó por primera vez una cianobacteria. 

Glaucocystis sp. Imagen: Wikipedia.

El equipo de investigación fue dirigido por la bioinformática Dana Price del Laboratorio de Bhattacharya en la Universidad Rutgers. El equipo de Price analizó el ADN de los plastos de la glaucofita Cyanophora paradoxa, una de las algas más primitiva que se conoce, y la comparó con la de plastidios de otras algas, tanto rojas como verdes, y de varias plantas terrestres.
Los análisis del ADN del plastidio de C. paradoxa demostró que conserva recuerdos de su evolución desde las primeras cianobacterias, ya que incluye los genes necesarios para la fermentación y la biosíntesis del almidón, pero también encontraron que el ADN incluye genes similares a los de antiguas bacterias similares a las bacterias Clamidias. 

Esta es una imagen esquemática del "fósil viviente" Cyanophora paradoxa que es un miembro del filo de algas Glaucophyta. La célula sólo mide alrededor de 7 micrones de ancho, tiene dos flagelos y un plasto verde-azul (se muestran aqui en división) de origen primario endosimbiótica que se comparte con las algas rojas, algas verdes y las plantas terrestres. Este plastidio conserva una pared de peptidoglicano que es un rasgo ancestral del endosimbionte cianobacterial. Crédito: Cortesía de Laboratorio Bhattacharya.

Los genes procedentes de las bacterias parecidas a las clamidias permiten que los productos de la fotosíntesis que tiene lugar en el plástido sean exportados al resto de la célula, y que también permiten que los fotosintatos sean polimerizados en polisacáridos para su almacenamiento.
El análisis genético sugiere que la incorporación de la cianobacteria tiene que haber ocurrido una sola vez y que requiere la cooperación entre la célula huésped, la cianobacteria fotosintéticas, y una bacteria similar a las clamidias. La cianobacteria (ahora llamada plastidios) proporcionó alimentos a partir de la luz solar, y la bacteria hizo que los otros productos de la fotosíntesis fueran disponibles para el huésped. 

El Dr. Bhattacharya, fue como después es nombrado el laboratorio de la Universidad de Rutgers, dijo que los tres componentes juntos formaron el nuevo orgánulo, pero que los genes también han sido reclutados de varias fuentes antes de que las paredes celulares se desarrollaron. Alrededor de 60 millones de años, una ameba llamada Paulinella también incorporó una cianobacteria fotosintétizante, y el Laboratorio Bhattacharya está analizando esta ameba para tratar de entender mejor el proceso.
El artículo fue publicado en la revista Science.

Fuente: Physorg, Science.