Entrenamiento de suelos supresivos de enfermedad por medio de exudados de raíz.

Se ha visto que las plantas, mediante sus exudados radiculares, reclutan un microbioma de rizósfera que puede ayudar al crecimiento de la planta o a la contención de infecciones por patógenos y al mismo tiempo, las plantas pueden dejar un legado en la composición de la comunidad microbiana del suelo, generando suelos supresivos de enfermedad. ¿Cómo puede afectar un patógeno foliar a la estructura de la comunidad de rizósfera? y ¿Es posible condicionar al microbioma de suelo con compuestos producidos por las raíces de las plantas? Son dos preguntas abordadas por Shen y cols. los cuales realizan un cultivo de 6 generaciones de Arabidopsis, inoculando el patógeno foliar Pseudomonas syringae pathovar tomato DC3000 (Pst) y sus respectivos controles sin inocular con el objetivo de observar si usando los mismos suelos es posible generar un efecto de supresión del patógeno en la sexta generación de Arabidopsis. Además de esto, los autores caracterizan los exudados de raíz de las plantas en presencia y ausencia de Pst y generan mezclas de los principales exudados producidos en condiciones con y sin patógeno, mismas que son utilizadas para probar el condicionamiento del suelo por adición de estos químicos para obtener microbiomas capaces de conferir la supresión de enfermedad.

Shen y cols. muestran que en la sexta generación de Arabidopsis, la estructura de las comunidades bacterianas de los suelos condicionados con y sin patógeno foliar son distintas, indicando que la presencia del patógeno en la parte aérea de la planta puede crear un efecto en la composición del microbioma del suelo y que utilizando las mezclas de compuestos.

En relación a los perfiles de exudados radiculares, observaron que las plantas sin patógeno producen una mayor cantidad de azúcares y ácidos orgánicos de cadena corta, mientras que las plantas que son infectadas secretan una mayor cantidad de Aminoácidos y ácidos orgánicos de cadena larga. Éstos últimos han sido propuestos como fuentes de carbono y quimio atractores de microorganismos especializados. Los autores generan inóculos a partir de los suelos condicionados químicamente y los prueban en Arabidopsis creciendo en un sustrato estéril y observan que los microbiomas procedentes de suelos condicionados con compuestos generados por plantas infectadas por Pst confieren a Arabidopsis resistencia contra la infección con Pst.   Todo esto nos dice que los ácidos orgánicos de cadena larga y aminoácidos generan un efecto de selección de microorganismos particulares en el suelo que ayudan en la contención del patógeno, mientras que los compuestos de bajo peso molecular están generando una comunidad más generalista que no ayuda a contender contra el patógeno.

referencia: Yuan, J., Zhao, J., Wen, T., Zhao, M., Li, R., Goossens, P., … & Berendsen, R. L. (2018). Root exudates drive the soil-borne legacy of aboveground pathogen infection. Microbiome, 6(1), 156.