Bacterias del suelo protegen al trigo de un hongo patógeno

Inoculadas en el suelo, especies bacterianas modificaron el microbioma y protegieron a las plantas de un hongo causante de la pudrición de la raíz, reduciendo hasta un 60 % los síntomas de la enfermedad

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Investigadores de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa) y de la Universidad de São Paulo (USP) describieron la acción de tres bacterias en la supresión de un patógeno del trigo transmitido por el suelo, causante de una enfermedad conocida como pudrición de la raíz.

El estudio fue publicado en la revista NPJ Biofilms and Microbiomes y abre el camino para el desarrollo de inoculantes que puedan utilizarse en la agricultura.

“Seleccionamos tres bacterias, de un conjunto que habíamos aislado en un estudio anterior, con mayor potencial para mejorar el crecimiento de las plantas y ejercer un efecto antagonista sobre el patógeno. Al cultivar trigo en suelos con las bacterias y el patógeno, el hongo Bipolaris sorokiniana, observamos una reducción del 60 % de los síntomas de la enfermedad, en comparación con los tratamientos que contenían únicamente el patógeno en el suelo”, explica Caroline Sayuri Nishisaka, quien realizó el trabajo como parte de su doctorado, con una beca de la FAPESP en la unidad Embrapa Medio Ambiente, en Jaguariúna.

En el estudio también participaron investigadores del Centro de Energía Nuclear en la Agricultura (Cena) y de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), ambos de la USP. El trabajo forma parte de dos proyectos apoyados por la FAPESP (20/00469-2 y 25/11610-1).

“Quizá lo más interesante de este trabajo sea que no observamos la eliminación del patógeno, sino cómo la presencia de estas bacterias protege a la planta frente a él. El hongo seguía presente en el suelo en cantidades similares tanto en las plantas enfermas como en las sanas. Lo que cambió fue el resultado de la interacción. Las plantas inoculadas con las bacterias construyeron una especie de escudo microbiológico que impidió que el hongo causara la enfermedad”, resume Rodrigo Mendes, investigador de Embrapa Medio Ambiente y coordinador de los proyectos.

Mendes compara la acción del microbioma, el conjunto de microorganismos y sus productos, con el sistema inmunitario humano, que elimina patógenos cuando está sano, pero se vuelve vulnerable en situaciones como enfermedades inmunitarias y tratamientos que reducen la respuesta inmunitaria. “La presencia de estas bacterias beneficiosas reorganizó el microbioma de tal manera que el hongo, que es oportunista, se mantuvo bajo control”, explica.

Trigo ancestral

Los investigadores seleccionaron las tres especies de bacterias más prometedoras: Streptomyces virginiae, Paenibacillus ottowii y Pseudomonas inefficax. A pesar de su nombre, precisamente esta última fue la más eficaz en el control del patógeno.

P. inefficax fue la que mostró la mejor acción sobre el microbioma del suelo y la que más aumentó la biomasa de las raíces. Junto con S. virginiae, fue también la que presentó la mayor presencia de genes promotores del crecimiento, tanto en riqueza como en diversidad.

Además, los tratamientos con alguna de estas dos bacterias aumentaron los denominados grupos de genes biosintéticos, que producen compuestos potencialmente beneficiosos para las plantas. P. inefficax también restauró funciones del microbioma relacionadas con la protección vegetal.

“Observamos que la bacteria no actuó directamente sobre el patógeno, sino como un ingeniero ecológico, modificando la ecología del sistema en su conjunto hasta el punto de fortalecer las defensas de la planta. Esto representa un avance respecto del conocimiento establecido hasta ahora”, afirma Nishisaka, quien actualmente realiza un posdoctorado con una beca de la FAPESP en el Cena-USP.

Arriba, a la izquierda, patógeno cultivado solo, utilizado como control. A continuación, Streptomyces virginiae, Paenibacillus ottowii y Pseudomonas inefficax inhiben el crecimiento del hongo in vitro (fotos: Caroline Sayuri Nishikata/Embrapa) 

Las bacterias analizadas en la investigación fueron seleccionadas a partir de un estudio anterior del grupo, en el que se realizó un relevamiento del microbioma del suelo obtenido a partir del cultivo de variedades ancestrales de trigo y de cultivares comerciales. Las especies utilizadas en el estudio actual proceden de dos variedades criollas de trigo obtenidas en países próximos al centro de origen de este cereal, una de Turquía y otra de Irán.

En otro trabajo, publicado a finales de 2025, el grupo había demostrado que la baja diversidad del microbioma del suelo aumenta la gravedad de la infección por B. sorokiniana y que P. inefficax tendría potencial para suprimir el patógeno.

Las bacterias evaluadas en el estudio forman parte de la cartera de activos de Embrapa, que pueden ser licenciados por empresas interesadas en desarrollar algún producto a partir del descubrimiento.

Los investigadores buscan ahora comprender qué metabolitos producidos por las plantas sustentan a las bacterias beneficiosas e intentan predecir las vías metabólicas activadas en esta interacción. Los resultados pueden facilitar el desarrollo de nuevas tecnologías para el control y la prevención de enfermedades en cultivos agrícolas.

La pudrición de la raíz es una de las enfermedades más comunes del trigo, cereal cuya producción alcanzó los 7,87 millones de toneladas en Brasil en 2025, según la Compañía Nacional de Abastecimiento (Conab). El trigo es uno de los cereales más producidos en el mundo, con más de 800 millones de toneladas cosechadas el año pasado.

El artículo Bacterial inoculation drives microbiome-mediated resistance to a soil-borne pathogen in wheat puede leerse en: www.nature.com/articles/s41522-026-01021-8.