Los investigadores del grupo ‘BacBio’ de la Universidad de Málaga María Victoria Berlanga, Carlos Molina y Diego Romero, pertenecientes también al Instituto IHSM ‘La Mayora’, han demostrado en un artículo publicado en la prestigiosa revista ‘Nature Microbiology’, del grupo ‘Nature’, cómo algunas moléculas producidas por la bacteria Bacillus subtilis contribuyen a aumentar el crecimiento de plantas adultas e inmunizarlas de manera sostenible, tras una sola aplicación a la semilla, frente a agentes fitopatógenos como el hongo causante de la botritis.

El científico de la UMA Diego Romero, que ha liderado este trabajo, explica que la bacteria Bacillus subtilis es ya utilizada en estrategias agrícolas sostenibles, aprovechando que establece “relaciones mutualistas con plantas”, es decir, la bacteria y la planta mantienen una relación beneficiosa para ambas. Sin embargo, los factores bacterianos que intervienen de forma específica en establecer esta relación no son del todo conocidos, motivo por el que su identificación resulta esencial para potenciar su efectividad y transferir este conocimiento a la agricultura.

En concreto, el equipo científico de la UMA ha estudiado la matriz extracelular (ECM) de esta bacteria, una especie de “tejido” donde se encuentran las comunidades de Bacillus, y ha determinado, tras un abordaje pluridisciplinar que combina microscopía, transcriptómica y metabolómica, su papel en la colonización y la comunicación química con la semilla de hortícolas como las cucurbitáceas y responsable de los cambios observados a corto y largo plazo, demostrando así la aplicabilidad inmediata de este trabajo.

“Gracias a esta bacteria se estimulan en plantas distintos programas de crecimiento como el desarrollo radicular de la plántula con un mayor crecimiento a largo plazo y su inmunización frente al agente fitopatógeno B. cinerea (botritis), que afecta con intensidad a los cultivos y que hasta ahora se trataba en agricultura con la aplicación de diferentes productos fungicidas”, afirma el investigador Diego Romero.

Los investigadores responsables de este trabajo (de izquierda a derecha) María Victoria Berlanga, Diego Romero y Carlos Molina en uno de los laboratorios de la sede de Teatinos del IHSM La Mayora UMA-CSIC

Grandes beneficios para la agricultura

Así, este trabajo supone un antes y un después en la agricultura ya que “con al menos un solo tratamiento a la semilla se pueden producir todos estos efectos beneficiosos en la planta”, unas características muy interesantes para los agricultores y empresas del sector que además sigue el eje del ‘Green New Deal’ de la Unión Europea sobre producción y protección sostenible.

“Hasta ahora se tenía la falsa percepción de que una bacteria beneficiosa es eficaz en cualquier cultivo. Nosotros hemos estudiado el efecto de estas moléculas de la matriz de Bacillus tras su aplicación en diferentes semillas como cucurbitáceas, tomate o soja y hemos comprobado que para obtener estos resultados es esencial que la semilla cuente con reservas lipídicas”, continúa Romero.

Los trabajos han sido realizados tanto en laboratorio como en campo para conocer los cambios a nivel metabólico, comprobando además los genes expresados después de dicho tratamiento para corroborar los resultados obtenidos.

Relevancia de esta bacteria

Gracias a este descubrimiento se demuestra la relevancia de esta bacteria y de su matriz extracelular que posibilita la específica relación mutualista de Bacillus con la planta, aportando así nuevas perspectivas que contribuyan al uso fiable de B. subtilis en programas de producción y protección sostenible de cultivos.

Esta investigación, que han desarrollado los investigadores del IHSM La Mayora (UMA-CSIC) María Victoria Berlanga, Diego Romero y Carlos Molina, junto a Antonio de Vicente, Alejandro Pérez y Luis Díaz, ha contado también con la colaboración de un grupo de científicos de la Universidad de San Diego (EEUU) y de la Universidad de Leiden (Países Bajos).

Referencia bibliográfica:

Berlanga-Clavero, M.V., Molina-Santiago, C., Caraballo-Rodríguez, A.M. et al. (2022) Bacillus subtilis biofilm matrix components target seed oil bodies to promote growth and anti-fungal resistance in melon. Nat Microbiol DOI: 10.1038/s41564-022-01134-8