La investigación busca potenciar el uso de bioinsumos en el sector agrícola, a fin de reducir el uso de otros agroquímicos que combaten las enfermedades de los cultivos, y también, bajar los costos y elevar el rendimiento de la producción.
En el ámbito agrícola, cuya producción, en gran porcentaje, está destinada a cubrir las necesidades alimentarias de las personas, las plagas y enfermedades son problemáticas constantes que requieren de atención y un manejo integrado, a fin de mantener a raya a los patógenos que afectan a los cultivos, y por consecuencia, a la población que consume los alimentos que provienen de la tierra.
En este contexto, la ciencia tiene un rol trascendente para brindar innovaciones que optimicen los procesos y permitan la adaptación de vegetales y plantas a, por ejemplo, el cambio climático, así como también, contribuir a una agricultura más sustentable con menor uso de de agroquímicos que pueden ser nocivos para el medio ambiente y salud humana Por ello, la investigación “Nuevos conocimientos sobre Bacillus: respuestas de plantas pre-acondicionadas a un patógeno necrotrófico derivado del patosistema de Botrytis-tomate”, desarrollado por el laboratorio de Microbiología del Centro Científico CEAZA, busca aportar nuevo conocimiento para el uso de microorganismos benéficos que permitan un biocontrol de plagas.
Defensa de plantas con el apoyo de microorganismos benéficos
La investigación, según detalla la investigadora titular del laboratorio de Microbiología de CEAZA, Dra. Alexandra Stoll, se basó en la Resistencia Sistémica Inducida (Induced Systemic Resistance, ISR), uno de los mecanismos de interacción planta-microbio más estudiados, y que se considera una alternativa muy prometedora para los programas de manejo integrado de plagas.
El trabajo exploró la respuesta de defensa de una planta de tomate (una variedad llamada CalAce) que fue inducida por el microorganismo benéfico Bacillus velezensis BBC047 y la relación con la aplicación, antes o después, de la infección de plantas de tomate Botrytis cinerea. Al respecto, la investigadora comentó que la Resistencia Sistémica Inducida es un mecanismo de defensa en las plantas.
“Consiste en 2 pasos”, explica la Dra. Stoll. “Primero, la interacción con un microorganismo benéfico, que activa en la planta un estado de “mayor” alerta (priming); y segundo, la infección con patógenos necrotróficos. Su modo de acción no depende de la destrucción o inhibición directa del patógeno invasor, sino del aumento de la barrera física o química de la planta huésped. Al igual que la Resistencia Sistémica Adquirida (SAR), una planta puede desarrollar defensas contra un invasor, como un patógeno o un parásito, si se produce una infección”, agrega.
La científica aclara también que, a diferencia del SAR, que se desencadena por la acumulación de ácido salicílico, “el ISR se basa en las vías de transducción de señales activadas por el jasmonato y el etileno. La defensa en ISR suele ser más dirigida, mientras SAR es más masiva y destructiva para la misma planta”.
El microorganismo benéfico debe llegar primero a la planta
¿Y qué ocurrió durante la investigación? Se evaluó la respuesta de defensa de plantas inoculadas y no inoculadas con el microorganismo benéfico Bacillus velezensis BBC047, frente la infección de Botrytis, “un patógeno complejo en la producción agrícola. Además, se evaluó el efecto del orden de llegada entre el patógeno y el microorganismo benéfico”, aclara.
“Se observó que llegando el microorganismo benéfico primero, y posteriormente el patógeno, se activaban los mecanismos de defensa tipo ISR”, explica la Dra. Stoll, añadiendo también que “al llegar el patógeno primero, y posteriormente el microorganismo benéfico, se agravaba la respuesta tipo SAR y se registraban los mayores daños en los tejidos infectados. El microorganismo benéfico no fue reconocido como tal, por lo que no se pudo activar la respuesta más dirigida de ISR”.
En el contexto agrícola, este nuevo conocimiento generado por CEAZA es extrapolable a otros cultivos, “y entrega bases científicas relevantes para la incorporación efectiva de los microorganismos benéficos en el manejo agrícola. En este caso, es aplicable a todas las plantas en las cuales hongos necrotróficos como Botrytis cinerea causan infección”, afirma la investigadora.
Transferencia de conocimiento y costos
¿Y la aplicación de esta innovación científica podría aumentar los costos del sector agrícola? La Dra. Alexandra Stoll responde que no, comprendiendo que el manejo integrado de plagas y enfermedades se define como la utilización de todas las técnicas de tratamiento y manejo disponibles que permiten mantener a las poblaciones de plagas y patógenos bajo el nivel de daño económico, protegiendo la salud humana y cuidando el medioambiente.
“Las nuevas tecnologías, que puedan surgir desde la ciencia, pueden o no causar mayores costos (depende de su naturaleza)”, continúa explicando. “Y en el caso del uso de los bioinsumos, es un balance. El uso de bioinsumos permite reducir el uso de otros agroquímicos, lo cual reduce los costos, y generalmente, va de la mano con un mayor rendimiento, lo que aumenta los ingresos. En este sentido, no debería implicar un mayor costo en la producción para los agricultores”