INFORME TÉCNICO: Evalúan el papel de los hongos del suelo en diferentes cultivos de maíz

Los hongos micorrízicos arbusculares están presentes de manera natural en el suelo y forman relaciones de mutuo beneficio con diversas plantas, incluidos cultivos como maíz, sorgo y arroz; estos microorganismos han sido estudiados por su potencial fertilizante, ya que entre otros aspectos facilitan la absorción de los nutrientes inmóviles del suelo, especialmente fósforo.

Desde la perspectiva ecológica, estos hongos microscópicos, llamados micorrizas, son fundamentales para el funcionamiento de los ecosistemas terrestres. En cuanto a los cultivos, se ha reportado tienen un mayor beneficio en condiciones de baja disponibilidad de agua, nutrientes o ante el ataque de alguna plaga; sin embargo, es necesario conocer su efecto en diversos ambientes agronómicos.

Rosario Ramírez Flores, graduada de doctorado y Sergio Pérez Limón, graduado de maestría, del Departamento de Biotecnología y Bioquímica de la Unidad Irapuato y del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad de la Unidad de Genómica Avanzada (UGA-Langebio) del Cinvestav, respectivamente, participaron en un estudio para evaluar el impacto que tienen las micorrizas sobre cultivos de maíz con manejos agrícolas y condiciones ambientales distintas.

Lo anterior para entender de forma más amplia el papel de las micorrizas en la agricultura y tener elementos que permitan estimar la efectividad de diversas prácticas destinadas a promover o enriquecer la salud del suelo, incluida la aplicación de biofertilizantes a base de estos microorganismos, ya que su abundancia en las raíces no siempre es un indicador de mayor respuesta del cultivo.

En la investigación, de la cual también formó parte Víctor Olalde Portugal, adscrito al Cinvestav Unidad Irapuato, se utilizó una familia de plantas de maíz conformada de ejemplares que podían ser colonizados por las micorrizas nativas del suelo y otros que no.

Rosario Ramírez explicó que de 15 rasgos morfológicos analizados, los cuales son utilizados como indicadores del rendimiento del cultivo, 10 difirieron significativamente entre las plantas con capacidad de establecer la simbiosis con las micorrizas y las que no podían ser colonizadas.

En las plantas de maíz asociadas con las micorrizas se vio promovido su crecimiento, lo cual estuvo reflejado en mayor número y peso de los granos, mejoras en los tiempos de floración, entre otros aspectos. Además, fueron identificadas regiones genéticas vinculadas al beneficio de la colonización con estos microorganismos.

En cambio, las plantas resistentes a la colonización de las micorrizas mostraron retraso en la floración, menor altura, tamaño de la mazorca, número de granos y peso total de los mismos.

Las plantas de maíz estuvieron ubicadas en Jalisco bajo diversas condiciones: un cultivo de mediana escala, uno de producción subtropical y otro de riego por lluvia.

Como parte del estudio, publicado en la revista eLife, se hizo un mapeo genético para describir el número de regiones en el genoma de las plantas relacionadas con las características físicas observables, como el tamaño de los granos.

Estas regiones del genoma conocidas como QTL (locus de rasgo cuantitativo) pueden estar conformadas por pocos o una gran cantidad de genes, y las variaciones que presentan: cómo se ordenan e interactúan unas con otras, se relacionan con cambios en los rasgos físicos del cultivo.

Esta información de la arquitectura genética fue integrada a un modelo computacional a fin de estimar si el estado de colonización de las plantas, asociadas o no con las micorrizas, tiene algún efecto en las regiones QTL (en su tamaño y orden, por ejemplo) y en la variación de los rasgos físicos observados.

Como resultado de este análisis matemático fueron identificadas regiones del genoma, de las plantas de maíz, vinculadas al beneficio de la simbiosis con las micorrizas, lo cual puede servir de base para futuros estudios enfocados en el mejoramiento genético de este cultivo, dijo Sergio Pérez.

Ambos graduados del Cinvestav coincidieron en la necesidad de continuar las investigaciones acerca del efecto de las micorrizas en otros escenarios agrícolas, y de ahondar en los mecanismos moleculares (a nivel de genes específicos) relacionados con las respuestas de las plantas a estos hongos.