El hierro que es requerido por los viñedos es suministrado por comunidades bacterianas
La deficiencia de Fe es un problema común en la producción de cultivos que a menudo se presenta como clorosis en las plantas, esta situación es aún más marcada cuando los suelos son de naturaleza calcárea ya que modifican la biodisponibilidad de hierro para las plantas y microorganismos. A menudo, la deficiencia de este metal de transición es un problema que afecta la producción de los viñedos, ya que puede inducir la pérdida de hojas, la mala calidad de los frutos, bajo rendimiento de la planta y la muerte acelerada de la vid.
Para contrarrestar la poca disponibilidad de hierro, las plantas y microorganismos presentan diferentes estrategias que lo hacen más accesible, como es la producción de una gran variedad de sideróforos, por lo que se ha considerado la aplicación directa de quelantes sintéticos a los cultivos o bien, como se plantea en el estudio presente, las prácticas de manejo del cultivo que promuevan el crecimiento de microorganismo productores de sideróforos.
Los sideróforos no sólo posibilitan la adquisición del hierro, también cumplen con otras funciones en las comunidades bacterianas, en términos de competencia, comunicación e incluso pleiotropía antagónica. Es así que el grupo de investigación de Ricky W. Lewis se propuso enriquecer los microorganismos productores de sideróforos, mediante la siembra de cultivos de cobertura (cebada, centeno,trigo, veza y vegetación residente) entre hileras para mejorar las condiciones del suelo de dos viñedos en el centro de Washington, los cuales se eligieron por presentar constantemente condiciones cloróticas. Posteriormente, realizaron análisis de genómica comparativa de organismos productores de sideróforos putativos en busca de rutas biosintéticas potencialmente importantes y familias de proteínas que intervienen con el aprovechamiento del hierro y la dinámica microbiana.
Para esto, se utilizó un ensayo cuantitativo de producción de sideróforos (CAS) para seleccionar las comunidades bacterianas con genes potenciales productores de quelantes. Se ensamblaron y anotaron 10 genomas de Pseudomonas, cuyo análisis filogenético reveló dos clados funcionalmente distintos, incluida la biosíntesis, el reconocimiento y el transporte de sideróforos. Las familias de proteínas significativamente distintas entre los clados están asociadas a respuesta ante estrés, adquisición de hierro, metabolismo del carbono, transporte y metabolismo de P, N, S y aminoácidos. Se lograron identificar un total de 44 familias de proteínas relacionadas con sideróforos, con 6 familias únicas para el clado B y 32 familias compartidas, de esta infromación se puede resaltar que cada clado posee la capacidad de producir al menos uno sideróforo de las principales clase de quelantes para hierro que se han reconocido a la fecha.
En cuanto a los tratamientos de cultivo, no hubo una correlación clara entre la identidad de los clados, las mediciones del suelo o el rango de clorosis.
Referencia:
- Lewis, R. W., Islam, A., Opdahl, L., Davenport, J. R., & Sullivan, T. S. (2019). Comparative Genomics, Siderophore Production, and Iron Scavenging Potential of Root Zone Soil Bacteria Isolated from ‘Concord’Grape Vineyards. Microbial ecology, 1-15.
