El descubrimiento de los factores «Myc»: avanzar en la tecnología verde para la agricultura sostenible

Los científicos del INRA, el CNRS y la Universidad Paul Sabatier de Toulouse han determinado la estructura y la actividad biológica de las señales moleculares, llamadas factores de Myc. Estos compuestos son sintetizados por hongos del suelo que forman micorrizas arbusculares simbiótica (AM) en las raíces de la mayoría de las plantas. Factores Myc son activos en pequeñas dosis y estimular el crecimiento del sistema radicular, y la formación de micorrizas. Los procesos biotecnológicos para la síntesis de una gran cantidad de estas moléculas se han desarrollado y permitirá el estudio de sus efectos en los cultivos, con el objetivo de mejorar su rendimiento, sin necesidad de utilizar fertilizantes químicos adicionales. Estos resultados fueron publicados el 6 de enero en la revista Nature, y que han sido patentadas.

Ciertos microorganismos del suelo son capaces de establecer asociaciones con las raíces de las plantas a la simbiosis de forma, algunos de los cuales desempeñan un importante papel agronómico y ecológico. Así, la simbiosis micorriza arbuscular, resultante de la asociación con hongos del grupo Glomales, permite que las plantas para mejorar su nutrición mineral y agua, particularmente para el fosfato. Esta simbiosis es muy antigua (más de 400 millones de años), y parece que han acompañado a la colonización de plantas del medio ambiente terrestre, y se refiere a más del 80% de las especies vegetales.

Si bien el estudio de mecanismos moleculares que controlan estas simbiosis, los científicos descubrieron señales de Toulouse simbióticas, los factores Myc, sintetizados por un suelo AM hongo. Los investigadores determinaron la estructura de estas señales moleculares: son lipochito-oligosacáridos (LCOS) que pertenecen a la misma familia química de otras señales simbióticas, los factores Nod, sintetizados por los rizobios, bacterias que fijan nitrógeno y viven en simbiosis con plantas leguminosas.

Los científicos han demostrado que los factores Myc son señales simbióticas que permiten una estimulación de la formación de micorrizas, tanto en plantas leguminosas como Medicago trunculata , así como las especies que pertenecen a las familias de plantas, tales como caléndula francesa (Asteracées) y zanahoria (Apiacées ). Factores Myc son también reguladores de crecimiento que pueden estimular la raíz de ramificación y el crecimiento. Estos resultados fueron obtenidos en condiciones de laboratorio. Procesos eficientes de síntesis de estas moléculas por bacterias se han desarrollado, que permita su actividad biológica a ensayar a gran escala en condiciones agronómicas. La tecnología verde con el tratamiento de las semillas por LCOs otros, los factores de «Nod», ya se utiliza para mejorar el rendimiento de las leguminosas como la soja, alfalfa y guisante en más de tres millones de hectáreas (1). Uno puede esperar que los factores Myc tendrá un espectro de actividad que es mucho más amplio, y podría afectar a las plantas más cultivadas. Gracias al desarrollo ampliado del sistema de la raíz, los efectos esperados de la utilización de los factores Myc son sobre todo una mejor resistencia a la sequía, y una optimización de uso de la planta de nutrientes del suelo (fosfatos y otros minerales). El objetivo es ser capaz de utilizar estas moléculas naturales y biodegradables para ayudar a mejorar el rendimiento de diferentes cultivos, incluyendo cereales, sin necesidad de utilizar fertilizantes adicional.

Estos resultados han sido patentados.

 

Las esporas de Glomus intraradices


© UPS-CNRS / Haouy A.

Las esporas de Glomus intraradices, un hongo micorriza, germinando cerca de la raíz de una planta huésped. Durante esta fase previa a la infección, las señales de los socios de cambio y los factores difusibles hongos secretan Myc.


 

 

Pon a prueba utilizado para estudiar el efecto de los factores Myc en el desarrollo de las raíces de Medicago truncatula


© INRA / F. Maillet

Pon a prueba utilizado para estudiar el efecto de los factores Myc en el desarrollo de las raíces de Medicago truncatula. A la derecha, en la presencia de los factores Myc, un desarrollo de la raíz más grande puede ser observada.


 

Notas:

(1) – El trabajo de investigación que ha permitido este desarrollo ha sido realizado por el equipo de Jean Dénarié (Laureado del Premio de Excelencia del INRA, en colaboración con la empresa de cultivos EMD BioScience.

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