(American Phytopathological Society, 2022)
El maíz es un alimento fundamental, qué gracias al mejoramiento genético, se han conseguido mazorcas más grandes y con mayor cantidad de granos. Si consumiéramos teosinte, el ancestro silvestre del maíz, tendríamos la suerte de disfrutar de una docena de granos por mazorca. De hecho, muchos de nuestros cultivos modernos se parecen poco a sus ancestros silvestres. Gracias a miles de años de mejoramiento o «selección artificial», los cultivos de hoy son sabrosos y producen altos rendimientos. No obstante, los cultivos pudieron haber sufrido cambios adicionales que son más difíciles de ver (o saborear).
Si bien los humanos hemos mejorado los cultivos para adaptarlos a nuestros gustos, necesidades y sistemas agrícolas, el proceso de selección también puede alterar rasgos que los mejoradores no se plantearon como objetivos. En el mejoramiento de cultivos de la agricultura moderna, es posible que, sin darnos cuenta, hayamos hecho que las plantas dependan más de insumos como fertilizantes, cuya producción requiere mucha energía y, a menudo, causa contaminación por excesos de nutrientes liberados en los ecosistemas. Los estudios sugieren que las comunidades microbianas asociadas con el maíz han cambiado a lo largo de la historia de su domesticación. Estos microrganismos pueden desempeñar funciones importantes en los procesos de los ecosistemas, como el ciclo del Nitrógeno, convirtiendo el Nitrógeno en formas a las que las plantas pueden acceder y utilizar fácilmente.
En el artículo «N-Cycling Microbiome Recruitment Differences Between Modern and Wild Zea maysa «, publicado por Phytobiomes Journal en Junio, Alonso Favela, Martin Bohn y Angela Kent investigaron estos cambios evolutivos en la asociación de microorganismos con las raíces de las plantas de maíz. Para hacerlo, cultivaron maíz domesticado moderno y teosinte silvestre en un invernadero e introdujeron comunidades microbianas similares en el suelo. Una vez que las plantas habían crecido, se recolectaron muestras del suelo que rodeaba sus raíces. Posteriormente, los investigadores utilizaron la secuenciación del ADN para estudiar la composición del microbioma de cada planta, incluidos los genes relacionados con el ciclo del Nitrógeno.
Los investigadores encontraron que las plantas domesticadas establecieron simbiosis con diferentes microorganismos del suelo, a comparación de sus parientes silvestres, incluidos los microorganismos que están involucrados en el ciclo del Nitrógeno. Si la planta era silvestre o domesticada explicaba el 62% de la variación en la diversidad de genes de las comunidades microbianas asociadas al ciclo del Nitrógeno, y el 66% de la mayor abundancia de genes de microorganismos relacionados con el ciclo del Nitrógeno, en el teozintle. En otras palabras, miles de años de selección artificial parecen haber generado diferencias sustanciales en la forma en que estos cultivos se asocian con los microbios para acceder al nitrógeno. Observar el pasado evolutivo del maíz puede proporcionar pistas sobre cómo estas plantas podrían prosperar sin tener una fuerte dependencia de los fertilizantes sintéticos. «Comprender cómo el teosinte silvestre da forma a su microbioma de microorganismos relacionados con el ciclo del Nitrógeno puede permitirnos llevar estas características a la producción moderna de maíz para mejorar la sustentabilidad de los nutrientes», explica el autor principal Favela.
«Esta investigación destaca el potencial para usar la variación genética del teosinte para ‘restablecer’ el microbioma de nuestros cultivos agrícolas modernos a fin de hacer un sistema agrícola más sustentable y efectiva”, afirma Favela. Si podemos generar cultivos que sean mejores para asociarse con microorganismos benéficos como sus antepasados, podríamos reducir nuestra dependencia de los fertilizantes sintéticos y reducir la contaminación por nutrientes que está destruyendo tantos ecosistemas.
Referencias:
American Phytopathological Society. (20 de Julio de 2022). Did our ancestors have better microbiomes? For maize, maybe! Obtenido de PHYS ORG: https://phys.org/news/2022-07-ancestors-microbiomes-maize.html
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