CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD

En búsqueda de nuevas estrategias biotecnológicas

Investigadores del CONICET estudian la capacidad de favorecer el desarrollo vegetal en hongos dispersados por roedores subterráneos en el Desierto del Monte de La Rioja.


Cultivos de hongos en cajas de Petri, afines al género Zopfiella: Foto; gentileza investigador.
Asociación de hongos negros al sistema radical de una planta hospedante. Foto; gentileza investigador.

El Desierto del Monte riojano se caracteriza por un patrón de parches de vegetación e interparches de suelo desnudo sin cobertura. En este ambiente árido habitan roedores subterráneos estrictamente herbívoros -se alimentan de tallos, hojas y raíces- del género Ctenomys, que con su intensa actividad producen una significativa alteración de las propiedades del suelo, al combinar la excavación con la ingesta de material vegetal y la deposición de heces dentro de galerías subterráneas.

Este último proceso es el que despierta el interés del equipo de Micología Aplicada del Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de la Rioja (CRILAR, CONICET-LA RIOJA-UNLAR-SEGEMAR-UNCA), que estudia las heces de estos roedores, para detectar la dispersión de hongos con capacidad de asociarse benéficamente con las raíces de las plantas y promover su crecimiento.

Inicialmente, los investigadores lograron detectar la presencia de hongos Glomeromycota, que son ingeridos junto a las raíces y permanecen activos en las heces después de atravesar el tracto digestivo del roedor. En este sentido, los especialistas consideran que el intenso movimiento de los roedores subterráneos –que cavan extensas galerías poco profundas- favorece la dispersión de estos hongos bajo el suelo y la consecuente colonización de nuevas plántulas con muy baja actividad biológica.

“En investigaciones recientes aislamos, a partir de las heces, cepas de hongos negros coprófilos –es decir, típicamente vinculados a la materia fecal-, con el fin de evaluar su capacidad para asociarse con las raíces de especies del Monte y el modo en el que lo hacen”, explica Sebastián Fracchia, investigador del CONICET y coordinador del grupo de Micología Aplicada del CRILAR.

La mayor parte de las cepas aisladas por los investigadores pertenece al género Zopfiella, un grupo poco estudiado de coprófilos, que fueron identificados en estudios genómicos de hongos asociados a raíces de plantas en zonas desérticas de América del Norte.

En ensayos realizados en el laboratorio -bajo condiciones controladas, similares a las del desierto riojano- con especies de plantas nativas inoculadas con estos hongos coprófilos, los investigadores pudieron comprobar que estos últimos crecen profusamente alrededor de las raíces y algunas cepas producen asociaciones simbióticas endofíticas (es decir, el hongo coloniza el interior de los tejidos de las raíces) que promueven el crecimiento vegetal en ciertos casos.

Evaluaciones fisiológicas de veintitrés cepas aisladas demostraron que estos hongos pueden solubilizar fósforo, un elemento cuya poca disponibilidad en los suelos arenosos del Desierto del Monte es un limitante para el desarrollo de las plantas. También demostraron la capacidad de producir hormonas como indoles, que son compuestos que favorecen el desarrollo vegetal. El siguiente paso que están explorando actualmente los investigadores consiste en evaluar si estos hongos tienen la capacidad de mitigar las condiciones de estrés hídrico y térmico que predominan en el ambiente desértico. En este sentido, ya demostraron que la amplia red hifal que crece alrededor de las raíces le permite a la planta hospedante retener más agua que las plantas control sin asociación fúngica.

“Si bien para los primeros ensayos probamos con especies nativas del desierto, nuestra idea es estudiar los potenciales efectos benéficos de estos hongos en cultivos de mayor interés agronómico en condiciones de estrés abiótico (hídrico y térmico). En un contexto de cambio climático, aumento global de la temperatura y avance de los procesos de desertificación, estos hongos podrían constituir una estrategia biotecnológica relevante para mantener el rinde de cultivos en áreas marginales con suelos pobres y precipitaciones variables, reemplazando eventualmente agroquímicos de alto costo monetario y ambiental”, señala el investigador.

Los estudios sobre cómo la actividad de estos roedores del género Ctenomys alteran las propiedades del suelo se han publicado en la revista Microbial Ecology y la caracterización de la asociación simbiótica de los hongos coprófilos con las plantas en Fungal Ecology.

“El objetivo final, al igual que en varios proyectos generados en el laboratorio de Micología Aplicada, es avanzar hacia el desarrollo de aplicaciones biotecnológicas involucrando empresas del sector de bioinsumos”, concluye Fracchia.

Por Miguel Faigón

 

Referencias bibliográficas:

Miranda, V., Sede, S., Aranda-Rickert, A., Rothen, C., Scervino, J. M., Barros, J., & Fracchia, S. (2020). Taxonomy, life cycle and endophytism of coprophilous fungi from an underground desert rodent. Fungal Ecology43, 100872. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2019.100872

 

Miranda, V., Rothen, C., Yela, N., Aranda-Rickert, A., Barros, J., Calcagno, J., & Fracchia, S. (2019). Subterranean Desert Rodents (Genus Ctenomys) Create Soil Patches Enriched in Root Endophytic Fungal Propagules. Microbial ecology77(2), 451-459. https://doi.org/10.1007/s0024

 

Sobre investigación:

Sebastián Fracchia. Investigador independiente. CRILAR

Silvana Sede. Investigadora independiente. IBODA

Martín Scervino. Investigador independiente . INIBIOMA

Carolina Rothen. Investigadora asistente. CRILAR

Victoria Miranda. Becaria postdoctoral. CRILAR

Johana Barros. Técnica. CRILAR