En Colombia, la bacteria Burkholderia glumae, causante de la enfermedad de la planta de arroz conocida como añublo bacterial, ocasiona pérdidas superiores al 75 % de la producción en los cultivos. El impacto económico y las dificultades para su control la han convertido en una de las principales preocupaciones del sector, pero una investigación adelantada en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá halló una bacteria que podría combatirla y proteger las plantas de esta afección.
El añublo bacterial afecta la panícula del arroz –que es la
parte de la planta donde se produce el grano– y se transmite por semillas y
residuos de la cosecha. La afectación puede permanecer en la planta sin
presentar síntomas, por lo que el productor no la nota sino hasta cuando ve que
su cultivo no produjo granos.
Una de las señales de que la planta está contaminada
con B. glumae es que está erguida, pues indica que no
tiene muchos granos; por el contrario, si la planta está encorvada se deduce
que produjo tantos granos de arroz, que hacen que la hoja se doble hacia un
costado por su peso.
En su tesis doctoral en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede
Bogotá, la investigadora Luz Adriana Pedraza escogió la línea de Fitopatología,
que es la ciencia que estudia las enfermedades de las plantas, y se enfocó en
analizar los mecanismos de control biológico de la bacteria Bacillus IBUN
2755 del cepario del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la UNAL.
Previamente se desarrolló una investigación el municipio de
Saldaña (Tolima), la cual mostró que las plantas de arroz tratadas con la
bacteria producían hasta 2 toneladas por hectárea más de grano, a diferencia de
las no tratadas. A raíz de este precedente se analizó cómo actúa el
microorganismo en los cultivos.
¿Cómo inicia la investigación?
La investigadora pasó del campo al laboratorio, donde
secuenció el genoma de la bacteria Bacillus, es decir, exploró y
buscó todos los genes que estarían asociados con posibles mecanismos de acción
controladora que pudieran ayudar a prevenir la bacteria B. glumae.
En este proceso encontró que las bacterias Bacillus producen
diferentes compuestos antihongos y antibacteriales. “Además de atacar
directamente al patógeno, estos compuestos pueden funcionar como una vacuna que
defendería la planta cuando entra en contacto con otros microorganismos, ya que
las defensas están preparadas para un ataque posterior, lo que se conoce como
inducción de resistencia”, señala la doctora Pedraza.
El siguiente paso fue hacer mutantes en los genes de los
compuestos antimicrobianos para identificar si realmente estos estaban
involucrados en la actividad protectora, teniendo en cuenta que la bacteria
IBUN 2755 no se puede modificar genéticamente, como lo han demostrado estudios
previos.
Por eso utilizó luz ultravioleta para intentar mutar el ADN
de la bacteria IBUN 2755 y obtuvo 830 colonias mutantes, de las cuales solo una
pierde su actividad en la caja de Petri (recipiente de incubación) y en plantas
de arroz contra la bacteria que produce el añublo bacterial.
Además, en este trabajo se determinó que la cepa 2755 logra
activar genes de defensa en la planta de arroz, pero el mutante no. Así que
para saber qué dejaba de funcionar en el mutante, se estudiaron los
metabolitos, y comparando con la cepa no mutada se encontraron pérdidas de 12
compuestos de tipo surfactinas, de lo que se deduce que estos compuestos son
esenciales para la actividad de la bacteria IBUN 2755.
Sobre las posibilidades futuras de su hallazgo, la
investigadora afirma que “si se generara un producto final, será necesario
hacer un medio de cultivo que muestre la existencia de los compuestos
(surfactinas), que ya se sabe que sirven para combatir la bacteria patógena,
con el fin de realizar un control de calidad de dicho producto”.
Esta investigación representa no solo un avance
significativo para la agricultura del país, al asegurar cosechas de arroz más
saludables y abundantes, sino que además abre la puerta al desarrollo de
productos para prevenir enfermedades en el cultivo de arroz, un alimento
consumido por más de la mitad de la población mundial.
A diferencia de los pesticidas tradicionales, este nuevo
producto, derivado de una bacteria que actúa como mecanismo de defensa natural,
no contaminaría el aire ni el suelo, lo que lo convierte en una prometedora
solución para el cuidado del medioambiente. Este avance mejoraría la
productividad agrícola, y en última instancia contribuiría al progreso
económico y ambiental del país.
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