Los suelos supresores de enfermedades funcionan para prevenir el establecimiento de patógenos en la rizosfera de las plantas. Estos suelos se desarrollan mediante el establecimiento de microbios beneficiosos, conocidos como rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR) en la rizosfera de las raíces de las plantas. [1] Estos microbios mutualistas funcionan para mejorar la salud de las plantas al luchar contra los microbios dañinos del suelo, ya sea directa o indirectamente. A medida que las bacterias beneficiosas ocupan espacio alrededor de las raíces de las plantas, compiten con los patógenos dañinos liberando metabolitos supresores de patógenos.
Las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas son bacterias que promueven el crecimiento de las plantas, mediante la fijación de nitrógeno , la producción de hormonas de crecimiento o incluso la supresión de patógenos. [2] Una variedad de géneros de PGPR proporcionan una amplia gama de funciones que mejoran directamente la salud de las plantas. Los géneros de bacterias Rhizobium y Mesorhizobium trabajan para fijar el nitrógeno en una forma utilizable. [3] Actinomyces y Azospirillum producen hormonas de crecimiento que aumentan el crecimiento de las raíces y la absorción de nutrientes. [4]
Si bien muchos de estos géneros aumentan la salud de las plantas directamente, algunos PGPR promueven la salud de las plantas indirectamente a través de la supresión de patógenos. [5] Los hongos patógenos crean un complejo de hifas que migran a través del suelo. Cuando estos hongos llegan a la rizosfera, liberan enzimas que degradan la pared celular de las células de las raíces de las plantas. Esto les permite ingresar e infectar la planta huésped y evitar la absorción de nutrientes. Los beneficiosos Pseudomonas y Bacillus producen metabolitos supresores de hongos que rompen estas hifas de hongos migratorios . [1] Con el tiempo, las plantas pueden crear suelos supresores de enfermedades en respuesta a estos patógenos a través del aumento de la abundancia de estos PGPR en su área de rizosfera.
Las plantas responden a los patógenos reclutando PGPR a su rizosfera de la raíz del suelo a granel para rellenar y prevenir el establecimiento de patógenos. Esto finalmente conduce al desarrollo de suelos supresores de enfermedades. Los PGPR se reclutan a través de los exudados de las plantas de liberación natural de las células de la raíz a medida que avanzan a través del suelo. [6] Las diferentes especies de plantas liberan diferentes exudados y, por lo tanto, reclutan diferentes comunidades microbianas en su rizosfera a partir de los microbios ya presentes en el suelo a granel circundante. [7]
Si un género de microbios beneficioso no está presente en el suelo, las plantas no pueden reclutarlo como defensa. Por lo tanto, los suelos supresores son una función de los microbios que ya están presentes en un suelo y pueden ser reclutados. La creación de estos suelos debe realizarse aumentando el PGPR en el suelo a granel en general. Plantas específicas pueden reclutar bacterias beneficiosas a través de la secreción de diferentes exudados radiculares. [8] Una mayor diversidad de plantas en un suelo conduce a una mayor diversidad de microbios en la rizosfera y, además, puede conducir a una mayor supresión de enfermedades del suelo. [9] El manejo, como la rotación informada de cultivos y la solarización del suelo , puede crear suelos supresores que suprimen naturalmente los patógenos. [10]