Las plantas viven en constante interacción con una comunidad invisible de microorganismos --conocida como microbioma--que habita en el suelo, las raíces, las hojas y semillas. Estos socios microbianos pueden mejorar el crecimiento de las plantas, aumentar su tolerancia al estrés y ser aliados clave para adaptar los cultivos al cambio climático.
En este estudio, investigamos cómo se estructuran estas comunidades bacterianas y fúngicas a lo largo del ciclo de vida del maíz en distintas partes de la planta, y cómo responden a una reducción en la disponibilidad de agua. Hicimos un seguimiento de los microorganismos en cinco compartimentos (o partes) diferentes: el suelo circundante, el suelo directamente en contacto con las raíces (la rizosfera), las raíces, las hojas y los granos. Para entender cómo el estrés hídrico afecta a estos microorganismos, realizamos un experimento de campo comparando plantas de maíz que recibieron un riego óptimo frente a plantas que recibieron un 30% menos de agua, simulando un estrés moderado por sequía.
Nuestros resultados revelaron que el maíz recluta y modela activamente comunidades bacterianas y fúngicas distintas en cada parte de la planta. Este proceso de selección es dinámico y específico de cada compartimento: las comunidades bacterianas se diferencian en etapas tempranas del desarrollo, especialmente en raíces y hojas, mientras que las comunidades fúngicas evolucionan de forma más gradual y tardan más en especializarse. Curiosamente, las comunidades fúngicas en las partes aéreas de la planta --hojas y granos --incluyen grupos únicos que podrían proceder del aire en lugar de del suelo. Nuestro análisis mostró que las comunidades bacterianas y fúngicas asociadas a los granos se agrupan de manera diferente: las bacterianas son más parecidas a las de las hojas, mientras que las fúngicas son igualmente distintas de las presentes en raíces y hojas.
La restricción hídrica afectó significativamente al crecimiento y rendimiento de las plantas, como se evidenció en la reducción del contenido de clorofila, la biomasa aérea y la producción de granos. Sin embargo, la estructura general del microbioma asociado a la planta se mantuvo relativamente estable, lo que sugiere cierto grado de resiliencia frente a este factor de estrés. Cabe destacar que los hongos respondieron con mayor sensibilidad a la falta de agua que las bacterias, mostrando cambios en grupos fúngicos clave según la parte de la planta y el régimen de riego. Estos hallazgos indican que bacterias y hongos desempeñan roles ecológicos distintos en la forma en que las plantas enfrentan condiciones ambientales adversas.
Este trabajo pone de relieve la importancia de estudiar las comunidades microbianas en toda la planta y a través de distintos grupos microbianos. Comprender estas interacciones podría ayudarnos a desarrollar nuevas estrategias sostenibles para mejorar los cultivos bajo estrés climático, aprovechando el poder natural de los microorganismos.
Publicación Original: Díaz-González, S., González-Bodí, S., González-Sanz, C., Marín, P., Brunner, F., Sacristán, S. 2025. Maize associated bacterial and fungal microbiomes show contrasting conformation patterns dependent on plant compartment and water availability. BMC Plant Biology 25, 448. DOI: 10.1186/s12870-025-06465-2
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