Estudio de la contribución del ácido acético en el aumento de la tolerancia a la sequía y del rendimiento de cultivos tratados con bioestimulantes fúngicos y su modo de acción

Las plantas son metaorganismos que hospedan a consorcios de microorganismos con los que se comunican mediante el intercambio de señales químicas a través de la fitosfera. Estas interacciones simbióticas son importantes tanto para la productividad de las plantas como para el funcionamiento del ecosistema terrestre. Recientemente demostramos que la aplicación en suelo de filtrados de cultivos (CFs) de hongos de especies beneficiosas y fitopatógenas mejora el crecimiento radicular y el rendimiento de plantas de pimiento (Baroja-Fernández et al. 2021, doi: 10.3389/fpls.2021.752653). Además, este tratamiento estimula la microbiota beneficiosa del suelo. También demostramos que las respuestas de las plantas y de la microbiota del suelo a los destilados (DEs) obtenidos a partir de CFs fúngicos son parecidas a las observadas en plantas tratadas con CFs. Ello indica que compuestos volátiles (VCs) existentes en los CFs fúngicos son determinantes de la respuesta de las plantas y de la microbiota del suelo a los CFs fúngicos. Queda por identificar los VCs bioactivos fúngicos y sus mecanismos de acción. Un VC potencialmente bioactivo presente en los DEs fúngicos es el ácido acético. Estudios recientes demostraron que su aplicación en el suelo mejora la tolerancia de las plantas a la sequía (Kim et al. 2017, doi: 10.1038/nplants.2017.97). Sin embargo, no hay estudios sobre el efecto de la aplicación foliar y en el suelo de este compuesto en la fisiología y en el rendimiento de plantas. Tampoco hay estudios del efecto de su aplicación en la tolerancia a sequía en cultivos mediterráneos tales como el tomate. En Arabidopsis thaliana, la mejora de la tolerancia a la sequía fomentada por el ácido acético implica procesos de regulación epigenética en los que la señalización del ácido jasmónico (JA) y la acetilación de histonas juegan un papel importante (Kim et al. 2017). No obstante, aún se desconocen los mecanismos bioquímicos y moleculares implicados en el incremento de la resistencia a la sequía inducida por el ácido acético en otras especies de plantas. Además, no se han realizado estudios sobre el efecto de la aplicación del ácido acético en la microbiota del suelo. Estudios exploratorios han mostrado que la aplicación en el suelo de concentraciones de ácido acético similares a las que se encuentran en los DEs fúngicos mejoran el rendimiento de plantas de tomate bien regadas. Proponemos que la aplicación foliar y en suelo de ácido acético mejora el rendimiento y la tolerancia a sequía de plantas de tomate a través de mecanismos que implican cambios en el transcriptoma y la fisiología de la planta mediados por JA. Además, postulamos que este tratamiento estimula la proliferación de comunidades microbianas beneficiosas, que a su vez son determinantes importantes de la fisiología de la planta. Para explorar estas hipótesis y obtener una visión holística de los mecanismos implicados en la respuesta de las plantas al ácido acético, realizaremos un estudio multidisciplinar del rendimiento y resistencia a sequía de plantas de tomate con/sin tratamiento foliar y en suelo de ácido acético en el que combinaremos técnicas de tipo agronómico y “ómico” (transcriptómica, metabolómica, hormonómica, ionómica, etc.). Haciendo uso de técnicas de “high-throughput sequencing” de la microbiota del suelo y de la fitosfera investigaremos el efecto de la aplicación de ácido acético en la composición de las comunidades microbianas y sus interacciones con las plantas