Las interacciones entre el microbioma y el patobioma del suelo son cruciales para comprender la salud del suelo y la productividad de las plantas. Los microbiomas del suelo desempeñan un papel importante en el desarrollo de las plantas, el ciclo de nutrientes y el secuestro de carbono. Por su parte el patobioma está ligado al equilibrio del microbioma.
¿Cuál es el papel del microbioma en el suelo?
Ayudan en la absorción de nutrientes, la absorción de agua y la defensa contra patógenos, mejorando la salud y la productividad de las plantas. Además, el microbioma del suelo influye en la fertilidad del suelo, la productividad de los cultivos y la inmunidad de la rizosfera, lo que contribuye a la agricultura sostenible y la salud del ecosistema terrestre. Comprender estas interacciones a través de estudios metagenómicos puede conducir al desarrollo de consorcios microbianos que promuevan el crecimiento de las plantas y la salud del suelo al tiempo que reducen la necesidad de pesticidas y fertilizantes químicos. Además, las comunidades microbianas del suelo pueden alterar el crecimiento de las plantas al secretar reguladores de crecimiento, proporcionar nutrientes y competir con patógenos, lo que destaca la importancia de caracterizar las comunidades microbianas del suelo para mejorar el crecimiento de las plantas.
¿Qué es el patobioma del suelo y de las plantas?
El patobioma del suelo y la planta se refiere a las interacciones microbianas dinámicas dentro de la planta y su entorno circundante, incluido el patógeno, la planta huésped y la comunidad microbiana asociada, que pueden conducir o prevenir el desarrollo de enfermedades. Este concepto enfatiza las intrincadas relaciones entre el patógeno, la planta huésped y las diversas poblaciones microbianas presentes en el suelo y la rizosfera, que influyen en la progresión de la enfermedad y las funciones del huésped. El patobioma desempeña un papel crucial en la configuración del microbioma de la planta y puede verse alterado por diversos estreses bióticos y abióticos, lo que afecta los resultados de las enfermedades y la salud de las plantas. Comprender la composición, estructura y funciones del patobioma es esencial para desarrollar estrategias para gestionar eficazmente las enfermedades de las plantas en entornos agrícolas y naturales.
La composición del suelo influye significativamente en la diversidad del patobioma de las plantas al dar forma a las comunidades microbianas presentes en el suelo. Las investigaciones indican que las propiedades abióticas del suelo, particularmente la textura del suelo, tienen un impacto sustancial en la composición de bacterias, hongos micorrízicos y no micorrízicos, protistas y arqueas, y la textura del suelo explica la mayor parte de la variación en la composición de la comunidad. Además, la riqueza de especies de plantas influye en la riqueza de hongos en el suelo, observándose un aumento en el suelo , los hongos asociados a las raíces y los hongos saprófitos asociados a las raíces en comunidades de plantas más diversas. Adicionalmente, la presencia de composiciones de especies de plantas y grupos funcionales específicos puede conducir a asociaciones con composiciones particulares de comunidades bacterianas y fúngicas en el suelo, destacando las intrincadas interacciones entre la composición del suelo y la diversidad del patobioma de las plantas.
¿Cómo interactúan microbioma y patobioma?
El microbioma del suelo influye significativamente en la diversidad del patobioma de las plantas al interactuar con la planta, los patógenos y el medio ambiente circundante. Las investigaciones indican que los cambios en la diversidad del microbioma del suelo pueden alterar la aptitud y función del huésped, y el suministro de nutrientes del suelo y la densidad de herbívoros afectan la diversidad del microbioma. Además, la composición y diversidad de las plantas dan forma rápidamente a las comunidades microbianas, y las comunidades de patógenos fúngicos están fuertemente influenciadas por la diversidad de las plantas. En el caso de enfermedades de las plantas como la añublo del arroz, la infección por patógenos altera la estructura de la comunidad bacteriana en las raíces y la rizosfera, lo que afecta la composición general del microbioma. La alteración del microbioma del suelo a través del autoclave mejora la influencia de las plantas en la colonización bacteriana de la rizosfera, lo que lleva a cambios significativos en las comunidades bacterianas influenciadas por diferentes cultivos, amplificando la presencia de géneros bacterianos potencialmente beneficiosos en la rizosfera. Además, las enfermedades transmitidas por el suelo, como la pudrición de la corona del trigo, pueden alterar los microbiomas de las plantas subterráneas, influyendo en las respuestas de inmunidad de las plantas a los patógenos y alterando las estructuras de la comunidad microbiana.
La composición de la microbiota del suelo influye significativamente en el desarrollo de la enfermedad de riesgo por Fusarium. Los estudios han demostrado que los suelos supresores de enfermedades exhiben un mayor contenido de nutrientes, abundancia de hongos, diversidad y actividades enzimáticas en comparación con los suelos propicios, con taxones microbianos específicos como Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria y Ascomycota que desempeñan papeles cruciales en la supresión del suelo La presencia de especies de Fusarium en el suelo está asociada con el desarrollo de enfermedades, como se revela en campos de rotación de trigo y maíz donde Fusarium graminearum y F. avenaceum predominaron en los residuos de maíz, afectando la dinámica de la microbiota del suelo [3]. Comprender las complejas interacciones entre la microbiota del suelo, incluidos taxones bacterianos específicos como Pseudomonas es crucial para desarrollar microbiomas supresores de enfermedades que puedan restringir eficazmente los patógenos y optimizar el crecimiento de las plantas [4]. Los enfoques de aprendizaje automático también han identificado indicadores bacterianos y fúngicos clave que pueden predecir la aparición de la enfermedad del marchitamiento por Fusarium en los suelos con alta precisión, enfatizando la importancia de la composición microbiana en la predicción y el manejo de enfermedades.
La composición de la microbiota del suelo juega un papel crucial a la hora de influir en el desarrollo de la enfermedad de riesgo de Botrytis. Las investigaciones han demostrado que la manipulación de la microbiota del suelo a través de cambios en la diversidad y las actividades microbianas puede afectar el desarrollo de enfermedades. Por ejemplo, la introducción de microorganismos beneficiosos como Trichoderma asperellum y Bacillus subtilis puede alterar la microbiota autóctona del suelo, afectando la cantidad de UFC bacterianas y fúngicas, así como la actividad metabólica de los microorganismos en el suelo. Además, la presencia de hongos patógenos como Botrytis cinerea puede cambiar aún más la composición microbiana del suelo, destacando las intrincadas interacciones entre la microbiota del suelo y el desarrollo de enfermedades. Comprender esta dinámica es esencial para desarrollar estrategias para gestionar eficazmente la enfermedad de riesgo de Botrytis aprovechando el potencial de la microbiota del suelo para el control de enfermedades.