Cepa CMT1: una alternativa natural para mejoramiento de la producción agrícola

Un grupo internacional de investigadores, liderado por el Dr. Héctor Nakayama y el Ing. Agr. Antonio Samudio, del Centro Multidisciplinario de Investigaciones Tecnológicas de la Universidad Nacional de Asunción (CEMIT-UNA), conjuntamente con profesionales de la Universidad Columbia del Paraguay (UCP) y el Instituto Tecnológico se Sonora (ITSON), de México, han iniciado una investigación sobre los recursos microbianos nativos del Paraguay.

Los avances de dicho estudio se publicaron en un artículo titulado Draft genome sequence of Agrobacterium pusense strain CMT1: A promising growth-promoting bacterium isolated from nodules of soybean (Glycine max L. Merrill) crops for the One Health approach in Paraguay (Proyecto de secuencia del genoma de la cepa CMT1 de Agrobacterium pusense: una prometedora bacteria promotora del crecimiento aislada de nódulos de cultivos de soja (Glycine max L. Merrill) para el enfoque One-Health en Paraguay), en la prestigiosa revista Current Research in Microbial Sciences. 

El artículo hace referencia a una rizobacteria identificada como Agrobacterium pusense, cepa CMT1, aislada de nódulos de plantas de soja. Según los resultados mencionados se han reportado la presencia de 31 secuencias codificantes de ADN (CDS, por sus siglas en inglés) relacionados con el metabolismo del nitrógeno, que son beneficiosas porque la fijación biológica de nitrógeno es crucial para la sostenibilidad agrícola, ya que proporciona una opción ecológica y económica.

La investigación

La cepa CMT1, de la bacteria Agrobacterium pusense, se aisló de nódulos de plantas de soja Roundup Ready (RR) (Glycine max L. Merrill) no inoculadas, que fueron recolectadas en el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la UCP, ubicada en Itauguá, Paraguay. Estas plantas fueron cosechadas en la etapa fenológica R5 y transportadas al Laboratorio de Biotecnología del CEMIT.

Con base en los subsistemas detectados, la cepa CMT1 podría beneficiar nuestros esfuerzos para lograr el enfoque One-Health en Paraguay. Por ejemplo, dicha cepa tiene 31 CDS relacionados con el metabolismo del nitrógeno, los cuales son beneficiosos porque la fijación biológica de nitrógeno es crucial para la sostenibilidad agrícola ya que brinda una opción ecológica y económica.

Los biofertilizantes basados ​​en bacterias fijadoras de nitrógeno son una alternativa segura e inofensiva para la producción de alimentos y, al mismo tiempo, reducen el mayor uso de fertilizantes químicos. Además, hay 17 CDS relacionados con la adquisición y el metabolismo del hierro, con 7 CDS asociados con sideróforos. Estas moléculas ayudan a promover el crecimiento de las plantas al suministrarles hierro. Los sideróforos tienen una alta afinidad por el ion Fe, impidiendo así su disponibilidad para otros microorganismos como Fusarium, Pythium, Rhizoctonia y Phytophthora, haciéndolos agentes de biocontrol eficaces contra enfermedades importantes.

En conclusión, basándose en la minería del genoma, la cepa CMT1 es una prometedora bacteria promotora del crecimiento vegetal que podría validarse en campos agrícolas para aumentar el rendimiento y la calidad de la soja, disminuyendo los costos económicos, ambientales y sanitarios de la producción de alimentos no sostenibles.

Los resultados presentados son el fruto de las actividades realizadas en el marco del proyecto SERT23-15 “Fortalecimiento de laboratorio de calidad de suelos y desarrollo de biofertilizantes”, cofinanciado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del Paraguay (CONACYT), a través del programa PROINNOVA, coordinado por la Universidad Columbia y el CEMIT.

Importancia de la investigación

El sector agrícola contribuye una tercera parte del PIB mundial. Sin embargo, con la tendencia creciente de la población, se estima que ésta se elevará a 9.500 millones de personas para el 2050, lo que provocará una alta demanda de alimentos. Ante esto, la disponibilidad limitada de tierras fértiles, la urbanización, los fenómenos meteorológicos inesperados relacionados con el cambio climático y los fenómenos abióticos y bióticos, son factores que van limitando la producción y el rendimiento de los cultivos.

En ese sentido, la soja constituye uno de los cultivos más importantes por su contenido de aceite y proteínas. La importancia del sector sojero radica en los diferentes usos de esta oleaginosa ya que forma parte del procesamiento de aceite, molienda y panadería de granos, alimentación humana, bebidas y otros procesamientos de alimentos, así como forraje para la alimentación del ganado.

Además, representa un pilar importante de la economía. En la campaña agrícola 2021-2022, Paraguay produjo 4.380.736 toneladas y se ubicó a nivel mundial como el sexto país productor de soja y el tercer país exportador según la Cámara Paraguaya de Exportadores y Comercializadores de Cereales y Oleaginosas (CAPECO). Actualmente, el cultivo de soja representa aproximadamente el 50 % de la producción total de oleaginosas del mundo.

En ese contexto, el estudio de rizobacterias es de fundamental importancia, ya que  por su diversidad metabólica podrían contribuir positivamente en la mejoría de la productividad agrícola y la solución de problemas ambientales ocasionados por los métodos utilizados en la agricultura actual.

Sobre la Publicación

El artículo Agrobacterium pusense strain CMT1: A promising growth-promoting bacterium isolated from nodules of soybean (Glycine max L. Merrill) crops for the One Health approach in Paraguay , tiene como autores a Antonio Samudio Oggero, Magalí Valdez Borda, Fernando Mathías Morínigo, Héctor Nakayama y Ariel Farías, del CEMIT;  Gladis Leguizamón y Víctor González Caballero, de la UCP; y a Carmen María Félix Pablos y Sergio de los Santos Villalobos del ITSON.

Se puede acceder al artículo completo en el último número de la revista Current Research in Microbial Sciences, en siguiente enlace: https://doi.org/10.1016/j.crmicr.2024.100259

Current Research in Microbial Sciences es una revista Inglesa de la Editorial Elsevier, publica artículos en el campo de la microbiología, el estudio de microorganismos o microbios, y sus interacciones biológicas con los seres humanos y otras formas de vida, posee un factor de impacto 4,8 e índice de citaciones de 7,9 en Scopus.