Las diferentes estrategias de manejo de cultivos pueden producir efectos diversos y notables en un cultivo y su rendimiento. Pero, ¿cuáles son los efectos a nivel microbiano ... no solo en las raíces sino en toda la planta?

Los biólogos moleculares Kristi Gdanetz y Frances Trail de la Universidad Estatal de Michigan buscaron responder esa pregunta, desarrollar un análisis descriptivo del microbioma del trigo bajo cuatro tipos comunes de estrategias de manejo:convencional, labranza cero, orgánico, y reducción de insumos químicos.

Su análisis y datos, publicado recientemente en la revista de acceso totalmente abierto Fitobiomas , está disponible gratuitamente para investigadores académicos y de la industria que estudian los microbiomas de las plantas y su papel en la reducción de enfermedades o en el aumento del rendimiento de los cultivos.

Su estudio se llevó a cabo en una parcela de tierra única e ideal para investigar los efectos sobre los microbios asociados con el trigo en las cuatro estrategias de gestión. Las 24 parcelas de manejo de un acre están distribuidas al azar en un campo más grande y cada parcela ha sido manejada de la misma manera como parte de una rotación de cultivos de trigo, maíz y soja durante más de 20 años en la Estación Biológica MSU Kellogg. que está financiado como parte del Proyecto de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Fundación Nacional de Ciencias.

En varias etapas durante la temporada de crecimiento, Gdanetz y Trail recolectaron más de 200 muestras de hojas, tallos, y raíces de trigo que crecen en cada una de las diferentes parcelas de manejo. Luego, las muestras se procesaron utilizando una secuenciación de amplicones de alto rendimiento para identificar comunidades microbianas. También se desarrollaron colecciones de cultivos microbianos a partir de las muestras, proporcionando un recurso valioso para aislar y cultivar taxones microbianos específicos.

Endófitos específicos, u hongos microscópicos que viven dentro de las plantas, luego se aislaron de las muestras y se analizaron para determinar la actividad de control biológico hacia Fusarium graminearum, un patógeno conocido por causar el tizón de la cabeza por fusarium, una enfermedad del trigo económicamente devastadora. Esta parte del trabajo fue financiada por Michigan Wheat Program.

"La mayoría de los estudios se centran solo en las raíces y los microbios de la rizosfera asociados con las plantas, ", dijo Gdanetz." Pero continuamente estamos obteniendo evidencia de que las comunidades microbianas de la superficie tienen un papel importante en la salud de las plantas ".

Los resultados sugieren que las comunidades microbianas se ven fuertemente afectadas por el órgano y la edad de la planta de trigo, y también puede estar influenciado por la estrategia de gestión.

"La manipulación de microbios asociados a plantas para reducir enfermedades o mejorar el rendimiento de los cultivos requiere un conocimiento profundo de las interacciones dentro del fitobioma, ", dijo Gdanetz." Proporcionamos algunos datos fundamentales para que las personas generen microbiomas sintéticos para usar en manipulaciones experimentales ".

"También nos gustaría ver estudios similares realizados en otros sitios de campo en los EE. UU. Para determinar si estos patrones que observamos se mantendrán, "Dijo Gdanetz.