El impacto del cambio climático en los microorganismos esenciales para la salud del suelo y las plantas es un área de creciente interés en la investigación científica. Estos microorganismos son influenciados por factores ambientales como el clima, las características fisicoquímicas del suelo y las condiciones de cultivo. Entender estos procesos es esencial para mejorar la resiliencia de las plantas en respuesta al cambio climático.
El Grupo de Investigación Reconocido Ecología y Biotecnología Microbiana, dirigido por la catedrática Martha E. Trujillo, del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca (USAL), es un líder reconocido en este campo. Su equipo ha publicado recientemente un estudio titulado «Unraveling the dynamic interplay of microbial communities associated to Lupinus angustifolius in response to environmental and cultivation conditions», que analiza los efectos del cambio climático sobre las comunidades microbianas asociadas a plantas.
El estudio fue liderado por la científica del GIR Maite Ortúzar, en colaboración con Raúl Riesco, y los investigadores Pilar Alonso y Marco Criado del Área de Edafología y Química Agrícola de la USAL. La investigación se centró en el estudio del Lupinus angustifolius, una leguminosa nativa de Europa con gran resiliencia al estrés. Esta planta es una alternativa importante a la soja en la nutrición animal y humana debido a su alto valor proteico.
La Unión Europea depende en gran medida de las importaciones de soja (> 70%) como fuente de proteína, ya que la producción local apenas cubre el 5% de la demanda, importando el resto de países como EEUU y China. «Se hace necesario explorar fuentes locales alternativas para reducir esta dependencia», informa Maite Ortúzar a Comunicación USAL.
El GIR Ecología y Biotecnología Microbiana ha estado estudiando la interacción entre las plantas y los microorganismos durante más de una década en la Universidad de Salamanca. Recientemente, el grupo de investigación ha caracterizado por primera vez el microbioma asociado a la planta leguminosa Lupinus angustifolius.
Un aspecto destacado de esta planta es que crece en suelos pobres debido a su capacidad para fijar nitrógeno. La adaptación de la especie a este tipo de suelos «se debe, en parte, a la microbiota asociada a sus raíces, ya que le aporta protección frente al estrés abiótico derivado de factores como la sequía y/o las altas temperaturas», subraya Ortúzar.
La investigación reveló que la principal diferencia en las comunidades microbianas del suelo asociado a las plantas está relacionada con las propiedades edáficas, aunque factores ambientales como la temperatura, la humedad o las precipitaciones también influyen en la composición de las comunidades microbianas que interactúan con la planta.
El equipo de la USAL también analizó las comunidades bacterianas asociadas a la rizosfera, las raíces, los nódulos y las hojas de plantas silvestres recogidas en el campo y de plantas cultivadas en invernadero, pero utilizando semillas recogidas en el campo. Esta metodología les permitió observar que la composición de la microbiota en las plantas silvestres y en las cultivadas en invernadero es muy diferente, siendo las primeras menos susceptibles a cambios ambientales.
Según Martha E. Trujillo, «los resultados pueden servir para identificar microorganismos clave que pueden desempeñar un papel esencial en el desarrollo y adaptación de la planta huésped a los cambios ambientales teniendo en cuenta la migración de especies hacia latitudes más frías». Este trabajo también resalta «la importancia de estudiar los microbiomas de las plantas en sus hábitats naturales», afirma la catedrática.
Actualmente, el grupo de investigación está trabajando en el proyecto LUPIBIOME, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, estudiando los efectos del cambio climático sobre las plantas y varias especies vegetales. «Hay que destacar que las plantas son las que seleccionan los microorganismos del suelo que se asocian a ellas, de ahí la importancia de estudiar toda la evolución de las comunidades microbianas desde el suelo al interior de la planta», concluyen desde el GIR de la USAL.
El artículo de referencia es «Unraveling the dynamic interplay of microbial communities associated to Lupinus angustifolius in response to environmental and cultivation conditions» en la revista Science of The Total Environment.
