La milpa como modelo para el estudio de la microbiodiversidad e interacciones planta-bacteria

Abstract

La microbiología agrícola busca reemplazar a los agroquímicos por microorganismos o sus productos como agentes de control biológico, debido a que el uso de tecnologías de la revolución verde tiene efectos negativos sobre el ambiente, los productores y sus familias, los consumidores y la salud de los cultivos. Sin embargo, el conocimiento actual acerca de las interacciones benéficas planta-bacteria en ambientes complejos es limitado e insuficiente, para lograr el éxito esperado de los productos biológicos. Las milpas son agroecosistemas tradicionales donde se cultivan diversas variedades de maíz nativo con otras especies asociadas; no se utiliza riego, ni labranza y aunque su aplicación va en aumento, comúnmente no se utilizan agroquímicos; por esto, la milpa representa una fuente de conocimiento sobre prácticas sustentables. Recientemente, se han descrito cambios en las comunidades microbianas de los sistemas agrícolas a causa de la modernización y a la domesticación de las plantas. En la milpa, también se han identificado interacciones benéficas planta-bacteria que parecen haberse perdido en los cultivos modernos. En esta revisión, discutimos las estrategias clásicas y modernas de la microbiología agrícola que pueden ser aplicadas en el estudio de la milpa. El establecimiento de la milpa como modelo de estudio de las interacciones planta-bacteria puede resultar en la generación del conocimiento necesario para disminuir el uso de agroquímicos en los sistemas agrícolas modernos, así como evitar su creciente uso en las milpas.

Interaction networks reveal highly antagonistic endophytic bacteria in native maize seeds from traditional milpa agroecosystems

“…Traditional agricultural practices allow the presence of more diverse microbial communities in soil (Hartmann et al, 2015; Wang et al, 2020), which is the source for plant‐associated microbes; additionally, divergent adaptation of native maize landraces and hybrid varieties may result in genetic changes that could explain differences on microbial recruitment in roots, as has been shown for other plant species (Pérez‐Jaramillo et al, 2017; Szoboszlay et al, 2015; Tkacz et al, 2020). In this sense, milpas emerge as excellent model habitats to study the effect of modernization on microbial diversity and plant‐microbe interactions in crops (Gastélum & Rocha, 2020).…”

“…Research on Mexican milpas has revealed a unique and highly dynamic structure of its soil microbiome (Aguirre‐Von‐Wobeser et al, 2018; Rebollar et al, 2017), previously unknown plant–microbe interactions (Van Deynze et al, 2018), and a more complete understanding of known processes such as nodulation in maize‐bean mixed roots (Aguirre‐Noyola et al, 2021). Altogether, evidences suggest that the structure and function of microbial communities in these agroecosystems differ from those in modern crops; therefore, milpas are promising model‐habitats for studying the effect of crop modernization on plant–microbe interactions (Gastélum & Rocha, 2020). However, direct comparisons between milpas and modern crops or between native maize landraces and hybrid varieties are still needed.…”