![\"rizosfera-plantas-peque\"](\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-content\/blogs.dir\/42\/files\/163\/rizosfera-plantas-peque.jpg\")
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Di\u00e1logos entre rizosfera y ra\u00edces: Colaje Google im\u00e1gene<\/span>s.<\/p>\n \u00a0La bell\u00edsima noticia que tenemos la oportunidad de ofreceros hoy, nos informa del fascinante mundo de las relaciones entre los organismos pluricelulares y los microrganismos que necesitan para sobrevivir. Como podr\u00e9is leer vosotros mismos m\u00e1s abajo, existen muchas similitudes cualitativas profundas entre lo que acaece en el microbioma humano y el vegetal<\/strong><\/span> (\u201cMicroorganismos del Suelo y Microbioma Humano \u00bfCu\u00e1l es la relaci\u00f3n?<\/span><\/a>\u201d. \u00a0Este post abunda en la hermosa historia que os mostramos en el post que versaba a cerca de La Inteligencia de los bosques y su comunicaci\u00f3n bajo el Suelo<\/span><\/a>. Tambi\u00e9n os explicamos como \u201cEl Sistema Inmune de las Plantas se Encuentra en los Suelos<\/span><\/a>\u201d. Como podr\u00e9is leer deleit\u00e1ndoos simult\u00e1neamente, las ra\u00edces de las plantas exudan las sustancias pertinentes para que alrededor de sus rizosferas prosperen los microbios que m\u00e1s les benefician en la captaci\u00f3n del agua y los nutrientes que necesitan para desarrollarse, a la par que act\u00faan como un sistema inmune que las defienden de los pat\u00f3genos. No cabe duda que sus exudados atraen a sus mejores socios, intentando expulsar de su entorno a los nocivos o in\u00fatiles<\/span><\/strong>.<\/p>\n \u00a0Y as\u00ed, una vez m\u00e1s se difumina la frontera entre lo que definimos como individuo y el concepto de ecosistemas, dando lugar, en parte a esa vida reticulada<\/span><\/a> que esconde el suelo. No cabe duda de que el mecanismo de comunicaci\u00f3n m\u00e1s importante entre las diferentes especies que cohabitan en la biosfera resulta ser de naturaleza qu\u00edmica, que a la postre sirve a la hora de generar<\/span><\/strong> mecanismos de cooperaci\u00f3n y apoyos mutuos<\/span><\/a>, en redes enormemente diversas, \u00fatiles extensas y complejas. \u00a0\u00a0\u00a0Del mismo modo, todo a punta a que son las ra\u00edces las que\u00a0 conducen al ensamblaje lo m\u00e1s \u00f3ptimo posible de sus rizosfera<\/strong><\/span>. \u00a0Hace varios a\u00f1os le pregunt\u00e9 a una experta en rizosferas sobre los organismos modificados gen\u00e9ticamente. Ella m\u00e1s o menos me contest\u00f3. \u00bfno me gusta entrar en pol\u00e9micas, pero si puedo asegurarte que cuando se le tocan los genes a las plantas, sus rizosferas cambian dr\u00e1sticamente. \u00bfcada uno que extraiga sus propias conclusiones.<\/p>\n \u00a0Os dejo pues con la nota de prensa original y su traducci\u00f3n al ingl\u00e9s. Que disfrut\u00e9is<\/strong><\/span>.<\/p>\n Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez<\/strong><\/span><\/p>\n Contin\u00faa\u2026\u2026\u2026<\/em><\/span><\/p>\n El Microbioma del Suelo (un ejemplo de las praderas norteamericanas)<\/span><\/a><\/p>\n by Staff Writers; Berkeley CA (SPX) Apr 12, 2018 \u00abFor more than a century, it’s been known that plants influence the makeup of their soil microbiome, in part through the release of metabolites into the soil surrounding their roots,\u00bb said Berkeley Lab postdoctoral researcher Kateryna Zhalnina, the study’s lead author.<\/p>\n \u00abUntil now, however, it was not understood whether the contents of this cocktail released by plants was matched by the feeding preferences of soil microbes in a way that would allow plants to guide the development of their external microbiome.\u00bb<\/p>\n Microbes within soil improve the ability of plants to absorb nutrients and resist drought, disease, and pests. They mediate soil carbon conversion, affecting the amount of carbon stored in soil or released into the atmosphere as carbon dioxide. The relevance of these functions to agriculture and climate are being observed like never before.<\/p>\n Just one gram of soil contains tens of thousands of microbial species. Scientists have long known that plants impact the composition of the soil microbiome in the area surrounding their roots by sending out chemicals (metabolites). Prior work by Mary Firestone, Berkeley Lab faculty scientist and a professor of microbiology at UC Berkeley, had shown that plants were consistently selecting or suppressing the same types of microbes over time in the root zone, suggesting some form of synchronization between plant and microbiome development.<\/p>\n Berkeley ha descubierto que a medida que las plantas se desarrollan, crean su<\/span><\/em> microbioma alrededor de sus ra\u00edces, favoreciendo a unos microorganismos que consumen metabolitos muy espec\u00edficos. Su estudio podr\u00eda ayudar a los cient\u00edficos a identificar formas de mejorar el microbioma del suelo con vistas a mejorar el almacenamiento de carbono y la productividad de la plantas.<\/em><\/span><\/p>\n \u00abDesde hace m\u00e1s de un siglo, se sabe que las plantas influyen en la composici\u00f3n de su microbioma en el seno del suelo, en parte mediante la liberaci\u00f3n de metabolitos al medio ed\u00e1fico que rodea sus ra\u00edces<\/strong>\u00ab, dijo la investigadora postdoctoral Berkeley Lab Kateryna Zhalnina, autora principal del estudio.<\/em><\/span><\/p>\n \u00abHasta ahora, sin embargo, no se entend\u00eda si el contenido de este c\u00f3ctel de compuestos liberado por las plantas se correspond\u00eda con las preferencias de alimentaci\u00f3n de los microbios del suelo de una manera que permitiera a las plantas guiar\/construir el desarrollo de su microbioma externo<\/strong>\u00ab.<\/em><\/span><\/p>\n Los microbios en el suelo mejoran la capacidad de las plantas para absorber nutrientes y resistir la sequ\u00eda, las enfermedades y las plagas<\/em><\/strong>. Med\u00edan la conversi\u00f3n de carbono en el suelo, afectando la cantidad de carbono almacenado en el suelo o liberado a la atm\u00f3sfera como di\u00f3xido de carbono. La relevancia de estas funciones para la agricultura y el clima se observa como nunca antes<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n Solo un gramo de tierra contiene decenas de miles de especies microbianas. Los cient\u00edficos saben desde hace mucho tiempo que las plantas afectan la composici\u00f3n del microbioma del suelo en el \u00e1rea que rodea sus ra\u00edces mediante el exudado de productos qu\u00edmicos (metabolitos)<\/em><\/strong>. El trabajo previo de Mary Firestone, cient\u00edfica de la facultad de Berkeley Lab y profesora de microbiolog\u00eda en UC Berkeley, hab\u00eda demostrado que las plantas seleccionaban o suprim\u00edan consistentemente los mismos tipos de microbios a lo largo del tiempo en la zona de la ra\u00edz, sugiriendo alguna forma de sincronizaci\u00f3n entre el desarrollo de la planta y el microbioma<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n Yet, little research had gone into the relationship between specific metabolites that plants release and the microbes consuming them. The new study brought together experts in soil science, microbial and plant genomics, and metabolomics to explore these potential metabolic connections. Their study took a close look at the rhizosphere of an annual grass (Avena barbata) common in California and other Mediterranean ecosystems.<\/p>\n The Berkeley Lab team felt the time was ripe for doing so. As pressure mounts for farmers to grow enough healthy crops to meet a burgeoning population’s needs, and for new land management strategies that improve soil carbon storage to reduce atmospheric CO2 and produce healthy soils, the soil microbiome is the subject of more in-depth scientific research than ever before.<\/p>\n The researchers set out to determine the relationship between microbes that consistently bloomed near the grass roots and the metabolites released by the plant. Their first step was to collect soil from the University of California’s Hopland Research and Extension Center in northern California.<\/p>\n Brodie, deputy director of Berkeley Lab’s Climate and Ecosystem Sciences Division, and his group used what they knew about the lifestyles of these soil bacteria to develop specialized microbial growth media to cultivate hundreds of different bacterial species. They then selected a subset that either flourished or declined as roots grew through the soil.<\/p>\n Yet, little research had gone into the relationship between specific metabolites that plants release and the microbes consuming them. The new study brought together experts in soil science, microbial and plant genomics, and metabolomics to explore these potential metabolic connections. Their study took a close look at the rhizosphere of an annual grass (Avena barbata) common in California and other Mediterranean ecosystems.<\/p>\n The Berkeley Lab team felt the time was ripe for doing so. As pressure mounts for farmers to grow enough healthy crops to meet a burgeoning population’s needs, and for new land management strategies that improve soil carbon storage to reduce atmospheric CO2 and produce healthy soils, the soil microbiome is the subject of more in-depth scientific research than ever before.<\/p>\n The researchers set out to determine the relationship between microbes that consistently bloomed near the grass roots and the metabolites released by the plant. Their first step was to collect soil from the University of California’s Hopland Research and Extension Center in northern California.<\/p>\n Brodie, deputy director of Berkeley Lab’s Climate and Ecosystem Sciences Division, and his group used what they knew about the lifestyles of these soil bacteria to develop specialized microbial growth media to cultivate hundreds of different bacterial species. They then selected a subset that either flourished or declined as roots grew through the soil.<\/p>\n Sin embargo, se hab\u00edan realizado pocas investigaciones sobre la relaci\u00f3n entre los metabolitos espec\u00edficos que liberan las plantas y los microorganismos que los consumen. El nuevo estudio reuni\u00f3 a expertos en ciencias del suelo, gen\u00f3mica microbiana y de plantas y metabol\u00f3mica<\/strong> para explorar estas posibles conexiones metab\u00f3licas<\/strong>. Su estudio observ\u00f3 de cerca la rizosfera de un pasto anual (Avena barbata) com\u00fan en California y otros ecosistemas mediterr\u00e1neos<\/strong>.<\/span><\/em><\/p>\n El equipo de Berkeley Lab sinti\u00f3 que hab\u00eda llegado el momento de hacerlo. Mientras crece la presi\u00f3n para que los agricultores cultiven suficientes cultivos sanos para satisfacer las crecientes necesidades de la poblaci\u00f3n<\/strong> y nuevas estrategias de gesti\u00f3n del suelo que mejoren el almacenamiento de carbono en su seno con vistas a reducir las concentraciones de CO2 en la atm\u00f3sfera y \u00a0producir suelos sanos; el microbioma del suelo es objeto de una investigaci\u00f3n cient\u00edfica m\u00e1s profunda que nunca antes<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n Los investigadores se propusieron determinar la relaci\u00f3n entre los microbios que florec\u00edan consistentemente cerca de las ra\u00edces y los metabolitos liberados por la planta<\/strong>. Su primer paso fue recolectar el suelo del Centro de Investigaci\u00f3n y Extensi\u00f3n Hopland de la Universidad de California en el norte de California.<\/em><\/span><\/p>\n Brodie, subdirector de la Divisi\u00f3n de Ciencias del Ecosistema y Clima de Berkeley Lab, y su grupo utilizaron lo que sab\u00edan sobre los estilos de vida de estas bacterias del suelo para desarrollar medios de crecimiento microbiano especializados para cultivar cientos de diferentes especies bacterianas. Luego seleccionaron un subconjunto que floreci\u00f3 o disminuy\u00f3 a medida que las ra\u00edces crec\u00edan a trav\u00e9s del suelo<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n This collection of microbes was then sent to the Joint Genome Institute (JGI), a DOE Office of Science User Facility, where their genomes were sequenced to provide clues as to why their responses to roots differed. This analysis suggested that the key to success for microbes that thrived in the rhizosphere was their diet.<\/p>\n Northen, senior scientist in Berkeley Lab’s Environmental Genomics and System Biology Division, is fascinated by the chemistry of microbiomes, and his group has developed advanced mass spectrometry-based exometabolomic approaches to elucidate metabolic interactions between organisms. Zhalnina and Northen combined their expertise to identify what the more successful microbes surrounding the roots of the Avena grasses preferred to eat.<\/p>\n Using a hydroponic setup at the JGI, they immersed plants at different developmental stages in water to stimulate them to exude their metabolites, then measured the metabolites being released by the plants using mass spectrometry. Subsequently, the cultivated soil microbes were fed a cocktail of root metabolites, and the researchers used mass spectrometry to determine which microbes preferred which metabolites.<\/p>\n They found that the microbes that flourished in the area around plant roots preferred a diet more rich in organic acids than the less successful microbes in the community.<\/p>\n Esta colecci\u00f3n de microbios<\/strong> fue enviada al Joint Genome Institute (JGI), una Oficina del usuario de la Ciencia del DOE Facility, donde se secuenciaron sus genomas<\/strong> para proporcionar pistas sobre por qu\u00e9 difer\u00eda su respuesta a las ra\u00edces. Este an\u00e1lisis sugiri\u00f3 que la clave del \u00e9xito para los microbios que prosperaron en la rizosfera fue su dieta<\/span><\/strong>.<\/span><\/em><\/p>\n Northen, cient\u00edfico senior en la Divisi\u00f3n de Gen\u00f3mica Ambiental y Biolog\u00eda de Sistemas del Laboratorio de Berkeley, est\u00e1 fascinado por la qu\u00edmica de los microbiomas, y su grupo ha desarrollado enfoques exometabol\u00f3micos<\/strong> avanzados basados en espectrometr\u00eda de masas para dilucidar las interacciones metab\u00f3licas entre organismos. Zhalnina y Northen combinaron su experiencia para identificar lo que los microbios m\u00e1s exitosos que rodeaban las ra\u00edces de las hierbas Avena prefer\u00edan comer.<\/em><\/span><\/p>\n Utilizando una configuraci\u00f3n hidrop\u00f3nica en el JGI, sumergieron las plantas en diferentes etapas de desarrollo dentro del agua para estimularlas a que expulsaran sus metabolitos, luego midieron los metabolitos que liberaban las plantas usando la espectrometr\u00eda de masas. Posteriormente, los microbios del suelo cultivados se alimentaron con un c\u00f3ctel de metabolitos de la ra\u00edz, y los investigadores utilizaron la espectrometr\u00eda de masas para determinar qu\u00e9 microbios prefer\u00edan qu\u00e9 metabolitos<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n Descubrieron que los microbios que florec\u00edan en el \u00e1rea alrededor de las ra\u00edces de las plantas prefer\u00edan una dieta m\u00e1s rica en \u00e1cidos org\u00e1nicos que los microbios menos exitosos en la comunidad<\/span><\/strong>.<\/span><\/em><\/p>\n \u00abEarly in its growth cycle, the plant is putting out a lot of sugars, ‘candy’, which we find many of the microbes like,\u00bb Northen said. \u00abAs the plant matures, it releases a more diverse mixture of metabolites, including phenolic acids<\/strong>. What we discovered is that the microbes that become more abundant in the rhizosphere are those that can use these aromatic metabolites<\/strong>.\u00bb<\/p>\n Brodie describes these phenolic acids as very specific compounds released by plants throughout their development. Phenolic acids are often associated with plant defenses or plant-microbe communication. This indicates to Brodie that as they establish the microbial community within the rhizosphere, plants could be exuding metabolites like phenolic acids to help them control the types of microbes thriving around their roots.<\/p>\n \u00abWe’ve thought for a long time that plants are establishing the rhizosphere best suited to their growth and development,\u00bb said Brodie. \u00abBecause there are so many different types of microbes in soil, if the plants release just any chemical it could be detrimental to their health.<\/p>\n \u00abBy controlling the types of microbes that thrive around their roots, plants could be trying to protect themselves from less friendly pathogens while promoting other microbes that stimulate nutrient supply.\u00bb<\/p>\n \u00abAl principio de su ciclo de crecimiento, la planta libera una gran cantidad de az\u00facares<\/strong>, que nos parecen muchos de los microbios\u00bb, dijo Northen. \u00abA medida que la planta madura, libera una mezcla m\u00e1s diversa de metabolitos, incluidos los \u00e1cidos fen\u00f3licos<\/strong>. Lo que descubrimos es que los microbios que se vuelven m\u00e1s abundantes en la rizosfera son aquellos que pueden usar estos metabolitos arom\u00e1ticos<\/strong>\u00ab.<\/em><\/span><\/p>\n Brodie describe estos \u00e1cidos fen\u00f3licos como compuestos muy espec\u00edficos liberados por las plantas a lo largo de su desarrollo. Los \u00e1cidos fen\u00f3licos se asocian a menudo con las defensas de las plantas o la comunicaci\u00f3n planta-microbio<\/strong>. Esto le indica a Brodie que a medida que establecen la comunidad microbiana dentro de la rizosfera, las plantas podr\u00edan estar exudando metabolitos como los \u00e1cidos fen\u00f3licos con vitas a ayudarlas a controlar los tipos de microbios que proliferan alrededor de sus ra\u00edces<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n \u00abHemos pensado durante mucho tiempo que las plantas est\u00e1n estableciendo la rizosfera m\u00e1s adecuada para su crecimiento y desarrollo<\/strong>\u00ab, dijo Brodie. \u00abDebido a que hay tantos tipos diferentes de microbios en el suelo, si las plantas liberan solo cualquier qu\u00edmico, podr\u00eda ser perjudicial para su salud<\/strong>.<\/em><\/span><\/p>\n \u00abAl controlar los tipos de microbios que prosperan alrededor de sus ra\u00edces, las plantas podr\u00edan tratar de protegerse de los pat\u00f3genos menos amigables, mientras promueven otros microbios que estimulan el suministro de nutrientes<\/strong>\u00ab.<\/em><\/span><\/p>\n Zhalnina, Firestone, Northen, and Brodie believe their findings have great potential to influence additional scientific and applied research. Zhalnina points out that a lot of research and development is currently underway by government and industry to harness the power of microbes that improve plant yield and quality of soil to help meet society’s growing demands for a sustainable food supply.<\/p>\n She said, \u00abIt’s exciting that we can potentially use the plant’s own chemistry to help nourish beneficial microbes within soil. Population growth, especially, has created a demand for identifying more reliable ways to manipulate the soil microbiome for beneficial outcome.\u00bb<\/p>\n\u00a0Plants really do feed their friends<\/a>
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\nResearchers at the Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and UC Berkeley have discovered that as plants develop they craft their root microbiome, favoring microbes that consume very specific metabolites. Their study could help scientists identify ways to enhance the soil microbiome for improved carbon storage and plant productivity<\/strong>.<\/p>\n