Los hongos micorrízicos arbusculares, llamados micorrizas, están presentes de manera natural en el suelo y forman relaciones de mutuo beneficio con diversas plantas, incluidos cultivos como maíz, sorgo y arroz; estos microorganismos han sido estudiados por su potencial fertilizante ya que, entre otros aspectos, facilitan la absorción de los nutrientes inmóviles del suelo, especialmente fósforo.
Rosario Ramírez Flores, graduada de doctorado, y Sergio Pérez Limón, graduado de maestría, del Departamento de Biotecnología y Bioquímica de la Unidad Irapuato y de la Unidad de Genómica Avanzada (UGA-Langebio) del Cinvestav, respectivamente, participaron en un estudio para evaluar el impacto que tienen las micorrizas sobre cultivos de maíz con manejos agrícolas y condiciones ambientales distintas.
Lo anterior para entender a profundidad el papel de las micorrizas en la agricultura y tener elementos que permitan estimar la efectividad de diversas prácticas destinadas a promover o enriquecer la salud del suelo, incluida la aplicación de biofertilizantes a base de estos microorganismos, ya que su abundancia en las raíces no siempre es un indicador de mayor respuesta del cultivo.
En la investigación, de la cual también formó parte Víctor Olalde Portugal, adscrito al Cinvestav Unidad Irapuato, se utilizó una familia de plantas de maíz conformada de ejemplares que podían ser colonizados por las micorrizas nativas del suelo y otros que no.
Las plantas de maíz estuvieron ubicadas en Jalisco bajo diversas condiciones: un cultivo de mediana escala, uno de producción subtropical y otro de riego por lluvia.
Rosario Ramírez explicó que de 15 rasgos morfológicos analizados, los cuales son utilizados como indicadores del rendimiento del cultivo, 10 difirieron significativamente entre las plantas con capacidad de establecer la simbiosis con las micorrizas y las que no podían ser colonizadas.
En las plantas de maíz asociadas con las micorrizas se vio promovido su crecimiento, lo cual estuvo reflejado en mayor número y peso de los granos, así como mejoras en los tiempos de floración, entre otros aspectos. Además, fueron identificadas regiones genéticas vinculadas al beneficio de la colonización con estos microorganismos.
En cambio, las plantas resistentes a la colonización de las micorrizas mostraron retraso en la floración, menor altura, tamaño de la mazorca, número de granos y peso total de los mismos.
Como parte del estudio se hizo un mapeo genético para describir el número de regiones en el genoma de las plantas relacionadas con las características físicas observables, como el tamaño de los granos.
Estas regiones del genoma conocidas como QTL (locus de rasgo cuantitativo) pueden estar conformadas por pocos o una gran cantidad de genes y las variaciones que presentan, cómo se ordenan e interactúan entre sí, se relacionan con cambios en los rasgos físicos del cultivo.
La información de la arquitectura genética fue integrada a un modelo computacional a fin de estimar si el estado de colonización de las plantas, asociadas o no con las micorrizas, tiene algún efecto en las regiones QTL (en su tamaño y orden, por ejemplo) y en la variación de los rasgos físicos observados.
Para completar este estudio recientemente se determinó la concentración de 20 elementos (sodio, magnesio, calcio, hierro, potasio y zinc, entre otros) en el grano y la hoja con la finalidad de elucidar si existe un impacto positivo en el contenido de los diferentes nutrientes y el grado de colonización de los hongos micorrízicos arbusculares. “Con este nuevo análisis, que está en proceso, se puede sentar una base para futuros estudios enfocados en el mejoramiento genético del maíz”, dijo Sergio Pérez.
Ambos graduados del Cinvestav coincidieron en la necesidad de continuar con las investigaciones acerca del efecto de las micorrizas en otros escenarios agrícolas y de ahondar en los mecanismos moleculares (a nivel de genes específicos) relacionados con las respuestas de las plantas a estos hongos.