ARTÍCULO
Microorganismos que cuidan de las plantas
Marco Antonio Martínez-Luquín y Karla Gabriela Domínguez-González
Resumen
Cuando escuchamos la palabra microorganismo, comúnmente lo relacionamos con algo malo, ya que es bien sabido que muchas enfermedades en plantas y animales son causadas por bacterias, hongos, virus o parásitos. Lo anterior es cierto, pero no todo es malo en cuanto a los microorganismos, puesto que la vida en la tierra, tal y como la conocemos, no podría existir sin ellos. Estos seres diminutos son muy importantes y se encuentran en todas partes, siendo muy pocas las excepciones donde no están presentes. Es más, han habitado el planeta desde hace miles de millones de años, siendo los seres vivos más antiguos que se conocen. Aquí les hablamos de estos muy pequeños organismos que cuidan a las plantas.
Palabras clave: Bacterias, microorganismos, plantas, rizobacterias.
RECIBIDO: 26/02/2024; ACEPTADO: 26/08/2024; PUBLICADO: 22/09/2025
Una de las razones por la cual los microorganismos son tan importantes en la naturaleza es porque se encuentran asociados, de diversas formas, a todos los demás seres vivos que habitan el planeta Tierra. Esta asociación no siempre es negativa; al contrario, tiene un papel fundamental para mantener vivos a otros organismos superiores, por ejemplo, a las plantas.
Relación planta-microorganismo
Las plantas y los microorganismos tienen una relación muy estrecha, ya que habitan tanto el suelo donde crecen las raíces (rizosfera), en la parte interna de las plantas (endosfera) y en la zona aérea (filosfera), sitios donde hay una alta actividad de microorganismos. En esta simbiosis, porque mayormente ocurre esta relación, ambos organismos se benefician: las plantas proveen de diferentes sustratos a los microorganismos para su crecimiento como azúcares, aminoácidos y ácidos orgánicos; mientras que los microorganismos, mediante diferentes mecanismos, mejoran el crecimiento vegetal. En el pasado se creía que estos microorganismos representaban una contaminación en las plantas, pero hoy en día se sabe que son una parte vital para el buen desarrollo de las mismas.
Entre los microorganismos que benefician a las plantas hay un grupo de bacterias que se les conoce como Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés Plant Growth Promoting Rhizobacteria), las cuales mejoran su desarrollo y productividad. Entre los géneros que las constituyen se encuentran Rhizobium, Pseudomonas, Azospirillum, Actinoplanes, Agrobacterium, Azobacter, Bacillus, Arthrobacter, Burkholderia y Streptomyces, entre otros.
¿Cómo es que los microorganismos cuidan de las plantas?
Para un adecuado desarrollo de las plantas se requieren nutrientes, agua, luz y aire, así como de un espacio para crecer; asimismo, las plantas se encuentran expuestas a microorganismos patógenos que pueden causarles enfermedades. Las PGPR favorecen el desarrollo vegetal, ayudando, precisamente, a mejorar las condiciones en las que va a crecer la planta, mediante mecanismos directos e indirectos.
En cuanto a los mecanismos directos, estos tienen que ver con la asimilación de nutrientes por parte de la planta y la producción de sustancias que estimulan el crecimiento, conocidas como fitohormonas. Dentro de estos efectos directos encontramos: fijación del nitrógeno atmosférico, producción y síntesis de sideróforos, solubilización de fosfatos y síntesis de fitohormonas.
Ayudan a las plantas a asimilar nutrientes
Existen nutrientes que no se encuentran disponibles para las plantas, como el fósforo (fijado en el suelo), el nitrógeno (forma atmosférica) y el hierro (forma insoluble y no es posible su aprovechamiento por parte de la planta). Estos nutrientes son esenciales, por lo que deben ser transformados a formas asimilables para que la planta los pueda aprovechar. Las PGPR ayudan a asimilar estos nutrientes mediante la fijación del nitrógeno atmosférico y la solubilización de fosfatos del suelo para, de esta manera, tenerlos en formas disponibles y que las plantas los utilicen para su adecuado crecimiento.
En cuanto al hierro, como se mencionó anteriormente, este se encuentra en forma insoluble y, para su aprovechamiento por parte de las plantas, las bacterias juegan un papel importante, ya que algunas son capaces de producir sustancias conocidas como sideróforos, moléculas que tienen una estructura química muy compleja y que son capaces de atrapar al hierro y, mediante diversos mecanismos, llevarlo al interior de la planta para que sea utilizado como nutriente.
Al igual que en los humanos, las plantas sintetizan unas sustancias que regulan el crecimiento de las diferentes partes que la conforman. A estas sustancias se les conoce como hormonas vegetales o fitohormonas y existen diferentes de ellas, entre las cuales se encuentran las auxinas, las citocininas, las giberelinas y el etileno, principalmente. Además de las síntesis por parte de la planta, las bacterias benéficas también son capaces de sintetizar estas fitohormonas, mejorando así el crecimiento vegetal. Bacterias del género Bacillus son capaces de sintetizar auxinas, las cuales funcionan como promoción del crecimiento vegetal, principalmente de las raíces. Además, el género Serratia es capaz de disminuir a la fitohormona etileno en la planta, sustancia que en grandes cantidades puede dañar a la planta, ya que acelera su senescencia, es decir, su envejecimiento.
Defienden a las plantas de patógenos
Los mecanismos indirectos, mediante los cuales las PGPR promueven el crecimiento, tienen que ver principalmente con la defensa ante los diferentes patógenos que pueden enfermar a las plantas. Algunos microorganismos benéficos asociados a las plantas son capaces de sintetizar compuestos con actividad antimicrobiana (antibióticos), compuestos volátiles, y enzimas degradadoras (glucanasas, lipasas, quitinasas, proteasas, celulasas); todas estas sustancias son capaces de dañar y eliminar a los diferentes patógenos que afectan a las plantas y, de esta forma, las defienden de patógenos, evitando que se enfermen. Además, otra forma en la que pueden ayudar a las plantas contra patógenos es mediante la competencia por los nutrientes, por ejemplo, la síntesis de los ya mencionados sideróforos, ya que, mediante este mecanismo, el hierro se encuentra disponible principalmente para la planta y no para el microorganismo dañino.
También las PGPR, mediante la liberación de diversos compuestos, son capaces de estimular el sistema de defensa de las plantas para que cuando llegue un patógeno en el futuro, la respuesta de defensa por parte de la planta sea más rápida y de esta manera sea eliminado antes de causar daños significativos. Bacterias de los géneros Pseudomonas y Bacillus, además de algunos hongos como Trichoderma y Gliocadium son microorganismos benéficos que defienden a las plantas contra patógenos.
Aprovechamiento en la agricultura
El conocimiento de las Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal, y los mecanismos mediante los cuales mejoran el desarrollo de las plantas, las ha vuelto una alternativa interesante para su uso en la agricultura, ya que el uso excesivo de fertilizantes y plaguicidas de origen químico sintético, termina afectando a los propios cultivos y al medioambiente, así como la salud de animales y de humanos. Además, puede llegar a ser una alternativa más económica y con mejores rendimientos que si se utilizan fertilizantes sintéticos.
Hoy en día, gracias a la biotecnología y a los avances en biología molecular, se pueden manipular genéticamente estos microorganismos para mejorarlos y que sean de mayor utilidad.
Marco Antonio Martínez-Luquín. Estudiante de la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán.
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Karla Gabriela Domínguez-González. Profesora de la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán.
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