Los microbios que se encuentran en el interior de los árboles locales de las riberas del noroeste parecen combatir el fuego bacteriano. Es una de las muchas maneras en que la industria de los árboles frutales podría beneficiarse de la investigación emergente sobre cómo el microbioma puede impulsar la salud de las plantas.
Sharon Doty, investigadora de la Universidad de Washington, dirige dos proyectos centrados en los árboles frutales en relación con el aprovechamiento del potencial de los microbios que permiten a los árboles locales prosperar en los suelos con escasez de nutrientes de las riberas rocosas del noroeste. Uno de ellos se centra en la acción de control biológico de los microbios conocidos como endófitos (porque viven en el interior de los tejidos de las plantas) contra los patógenos, y el otro en la promoción general de la salud de las plantas.
Doty es una especie de estrella de rock de la microbiología. Su laboratorio ha participado en proyectos de limpieza del Superfondo y en misiones espaciales, y ha aparecido en la revista Smithsonian, en la radio pública nacional de Estados Unidos (NPR) y en The New York Times. Algunos titulares prometen que su trabajo podría “reducir drásticamente la huella de carbono de tu cena” y “sustituir a los fertilizantes”.
Dirige el laboratorio de microbiología vegetal de la Facultad de Ciencias Ambientales y Forestales de la Universidad de Washington (UW).
Control biológico
En su estudio de control biológico, la investigación de Doty sugiere que los endófitos de los árboles locales podrían inhibir enfermedades, como el fuego bacteriano o el moho gris, si se aplican a las raíces mediante la fertirrigación. En los estudios de laboratorio, las cepas aisladas de endófitos repelieron visiblemente a los patógenos de los frotis en cajas de Petri.
A principios de febrero, entregó los resultados a la Comisión de Investigación de Árboles Frutales de Washington, que financió un estudio de un año por 46,000 dólares. La comisión de investigación le concedió otro año de financiación recientemente. En la actualidad está secuenciando la genética de 15 de las cepas aisladas más prometedoras.
Para encontrar los endófitos, Doty y el científico investigador Andrew Sher utilizaron tejidos de plantas locales, como el sauce, el álamo y el cornejo, de los lechos de los arroyos cercanos a Wenatchee, Entiat, Yakima y las zonas de producción de fruta del valle de Methow, para tratar de aprovechar la posible coevolución. “Cuando hay coevolución, siempre hay una guerra biológica natural”, indicó Doty en una entrevista telefónica.
En el laboratorio, Sher encontró docenas de hallazgos exitosos contra el fuego bacteriano.
“Se puede ver que algunos de ellos lo mataron por completo”, afirmó Doty.
Algunos endófitos incluso pueden segregar una sustancia química en el aire que hace retroceder al moho gris. Algunas de sus poblaciones, cucharadas de ellas en una caja de Petri llena de patógenos, parecían burbujear mientras hacían retroceder a la enfermedad.
La pareja de investigadores aisló 40 cepas de microbios que inhibieron la Erwinia amylovora, la bacteria causante del fuego bacteriano; 38 que inhibieron la pudrición esponjosa; 27 cepas que inhibieron el moho gris; y otras más.
En trabajos anteriores, Doty encontró dos cepas de endófitos que inhibieron dos formas de podredumbre de la raíz.
En total, ha aislado y examinado 119 cepas en busca de propiedades de control biológico.
Fomento de la salud en general
En una presentación de la comisión de investigación en enero de 2020, Doty presentó al sector de la fruta de árbol la idea de que los endófitos fijadores de nitrógeno pueden impulsar el crecimiento y la salud general de las plantas. Describió la manera en la que ciertas bacterias del sauce y el álamo fijan el nitrógeno atmosférico en una forma que sus árboles hospederos lo pueden utilizar, lo que les permite crecer directamente en la roca del río mientras son fertilizados solo por la escorrentía de nieve pobre en nutrientes.
Durante 20 años, Doty ha trabajado en el aislamiento de esas cepas en formas que ayuden a las plantas. Una empresa californiana vende algunas de ellas para utilizarlas en cultivos, como los de tomates y fresas. Ella lo ha probado brevemente en manzanas. En un pequeño estudio con plantas en maceta realizado en el campus de la UW en Seattle, los árboles Honeycrisp tratados con endófitos superaron a sus homólogos no tratados. También tuvieron más azúcares solubles.
Ahora, Doty dispone de fondos para estudiar este tema en específico para la fruta de árbol a mayor escala, gracias a una subvención de 246,000 dólares de tres años del programa para bloques de cultivos especializados. Lee Kalcsits y Bernardita Sallato de la Universidad Estatal de Washington están trabajando con Doty.
Kalcsits, fisiólogo de la WSU en Wenatchee, empezará a inocular árboles frutales en un invernadero de Wenatchee este verano con una mezcla microbiana de Doty, buscando pruebas de que los microorganismos confieren resistencia al estrés abiótico o mejoran la absorción de nutrientes, indicó.
“Podría tener implicaciones en la gestión de los árboles”, señaló. “Pero primero tenemos que entender el efecto biológico y las implicaciones en la productividad de los árboles y la calidad de la fruta antes de que la industria esté dispuesta a dar el salto y adoptar esta tecnología”.
Sallato, especialista en extensión con sede en Prosser y con experiencia en suelos y nutrición, buscará productores que acojan los estudios. Sospecha que muchos estarán dispuestos a probar las fórmulas de Doty.
“Aquí en Washington, a los productores les gusta probar cosas nuevas”, indicó. “Ya están probando muchos productos relacionados con los microorganismos para mejorar la salud del suelo, el crecimiento de las raíces, etcétera, etcétera”.
La investigación sobre el control biológico es en particular prometedora si los endófitos acaban registrados para el control orgánico de la podredumbre, afirmó Jeff Cleveringa, jefe de investigación y desarrollo de Oneonta Starr Ranch Growers y miembro de la comisión de investigación. El trabajo de promoción de la salud podría dar a los productores otra herramienta para encontrar la constancia de la replantación.
“La mayoría de los productores no compran más hectáreas nuevas, sino que se ocupan de las hectáreas viejas que tienen que producir”, explicó Cleveringa. “Los productores los adoptarían si mostraran un mejor crecimiento de los árboles”.
—por Ross Courtney
