Estas moléculas, son producidas en el suelo, por varios microorganismos que viven de forma simbiótica con las plantas. El resultado de estas asociaciones, genera una mejora en la nutrición de las plantas, reflejada por la mayor disponibilidad de Nitrógeno (N), Fosforo (P), Potasio (K) y sobre algunos micronutrientes. En principio de forma directa (simbiosis) o indirecta (mayor eficiencia de captación y uso de nutrientes). Es decir, un crecimiento con respuesta a la liberación de compuestos, de señalización biótica. La asociación simbiótica y el proceso de nodulación entre plantas e inoculantes agrícolas como Bradyrhizobium spp., Rhizobium spp. y micorrizas fueron establecidos, estudiados y documentados desde hace varios años (Parniske, 2008). Al igual que los rizobios, las micorrizas actúan en las raíces. El valor simbiótico de las micorrizas hacia las plantas, es reconocido por fomentar el aumento de la superficie efectiva de las raíces para la absorción de nutrientes. También por generar mejoras en la accesibilidad de nutrientes, más allá de la superficie de la raíz por liberación de compuestos de solubilización órgano mineral. Asimismo, por brindar un aumento en la capacidad de las raíces para absorber agua y nutrientes del suelo. Todos estos procesos mejoran el crecimiento y la salud de las plantas, durante su desarrollo y producción (Jansa et al., 2003; Tanaka and Yano, 2005; Bolan, 1991; Gringera et al., 2007; Karasawa et al., 2002, Smith et al., 2015). La actividad de los LCO producidos por los factores “Nod” y los factores “Myc”, están relacionadas entre sí, en su función biológica. Se debe a que en sus orígenes, tuvieron una evolución en común, porque las micorrizas desarrollaron el sistema
A medida que las familias de plantas -no leguminosasevolucionaron (maíz), pudieron retener en su constitución genética parte de la capacidad de percibir receptores moleculares. También, una porción del sistema bioquímico para la asociación con rizobios y los LCO que -en sus orígenes ancestrales- estaban presentes en leguminosas. Los compuestos de LCO producidos por factores “Nod” y factores “Myc” son similares químicamente y comparten mecanismos parecidos de reconocimiento por parte de las plantas. Generan respuestas que conducen a la elongación de pelos radicales, procesos de nodulación y de micorrización (Gough and Cullimore, 2011). Las esporas de micorrizas en germinación producen LCO - Myc que son de estructuras muy similares a los LCO – Nod. A su vez, son reconocidos de forma equivalente por las raíces de las plantas, estimulando mecanismos de respuestas semejantes (Gough y Cullimore, 2011). Ambas clases de compuestos LCO, inducen a la formación de raíces laterales y pelos radicales en el proceso de la nodulación de leguminosas. También del proceso simbiótico de micorrización en diferentes especies. La combinación de LCO y micorrizas, permite una actividad pre-simbiótica de estos microorganismos con las plantas de forma más temprana y mayor, en comparación con las micorrizas sin presencia de LCO (Olah et al., 2005). La promoción a la formación de raíces laterales, ya sea por el agregado de inoculantes con LCO - Nod o LCO – Myc, está relacionado con el proceso simbiótico. Este, es distinto al proceso bioquímico de formación de raíces, cuando se agregan hormonas tipo auxinas (Olah et al., 2005). La actividad radicular de las plantas esperada por una molécula como el LCO, es muy distinta a la esperada por la de las hormonas, ya que la primera es liderada por microorganismos y la segunda ocurre a través de receptores químicos. En general, estos receptores tienen funciones tales como la regulación del crecimiento de las plantas, geotropismo, dominancia apical, maduración y desarrollo. Son independientes de procesos simbióticos con microorganismos del suelo.
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En este sentido, los lipo-quito-oligosacáridos (LCO), son una familia de compuestos estrechamente relacionados, que incluyen a los Factores de Nodulación de Rizobios (“Nod factors”) y micorrización (“Myc factors”).
simbiótico de las plantas, antes que los rizobios obtengan la habilidad de las micorrizas (Gough y Cullimore, 2011).
75 Maíz 2016
La aplicación de moléculas de origen biológico, como compuestos activos en la comunicación entre microorganismos con las plantas, es una alternativa al mejoramiento de la producción de los cultivos.