Investigador BIOREN lidera Anillo que optimizará el microbioma de la papa y el trigo en La Araucanía

Resiliencia adaptativa mediada por el huésped: Optimización del microbioma y el moviloma para cultivos tolerantes a la sequía (Host-Mediated Adaptive Resilience: Optimizing the Microbiome and Mobilome for Drought-Tolerant Crops, ATE250028), es el título del proyecto liderado por el Dr. Patricio Barra, científico de Bioren UFRO que adjudicó el Concurso Anillos de Investigación en Áreas Temáticas de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).

Este proyecto Anillo Temático tiene como objetivo descifrar cómo la genética, y por ende, las funciones de los microorganismos del suelo y asociados a la planta pueden ser utilizadas como estrategia y herramienta de supervivencia para los cultivos esenciales del sur de Chile y de interés mundial, como son la papa y el trigo, bajo condiciones de déficit hídrico “Este proyecto propone entender cómo las plantas no solo seleccionan a sus microorganismos asociados, sino también cómo influyen en los procesos genéticos que permiten su adaptación al estrés hídrico”, explica el Dr. Barra.”

El estudio se basa en un enfoque integrativo de fisiología vegetal, bioquímica de suelos y plantas, así como metagenómica y genómica funcional microbiana que permitirá identificar los microorganismos presentes en los suelos agrícolas del sur de Chile  y determinar qué genes se activan, intercambian y mantienen dentro de la comunidad microbiana asociada a la planta (holobioma) cuando ésta enfrenta déficit hídrico.

“Aplicaremos herramientas de metagenómica y genómica  de última generación que nos permitirán vincular rasgos funcionales con los microorganismos que los portan, obteniendo así una comprensión más profunda de cómo los microorganismos asociados a plantas contribuyen a la resiliencia frente al cambio climático”, añadió el investigador.

Una de las metas del proyecto es identificar microorganismos y funciones específicas que demuestren potencial biotecnológico para mejorar la tolerancia de los cultivos a la sequía. Estos hallazgos constituirán una base científica sólida para el futuro desarrollo de bioinoculantes o estrategias microbianas adaptadas a las condiciones agroclimáticas del sur de Chile.

Asimismo, se establecerá un biobanco de microorganismos y recursos genéticos adaptados a la sequía, alojado en la Colección Chilena de Cultivos Tipo (CCCT), promoviendo el acceso abierto y la colaboración científica.

“Este nivel de análisis es fundamental para avanzar desde la investigación científica a la aplicación biotecnológica en la agricultura. Además, el biobanco que desarrollaremos permitirá conservar y compartir recursos microbianos de alto valor, fortaleciendo la ciencia abierta y, esperamos, potenciando la innovación agrícola”, agregó el Dr. Barra.

“Otro componente importante de este tipo de instrumentos es la formación de capital humano, en ese sentido el proyecto permitirá financiar becas de postgrado y postdoctorado, asegurando la formación de nuevos especialistas en biotecnología agraria y genómica, idealmente de las tres casas de estudio que integran el equipo de trabajo de este Anillo Temático, UFRO, UC Temuco y Universidad de Atacama”. añadió el Dr. Barra.

Destacar que además la ejecución del Anillo se refuerza con un equipo de co-investigadores de excelencia, la Dra Mabel Delagado como directora alterna y la Dra. Paola Durán y Michel Abanto como investigadores adjuntos, UFRO; la Dra. Sharon Viscardi de la UCT y el Dr Romulo Oses de La Universidad de Atacama como Investigadores principales, y una red de colaboradores que fomentará la cooperación con instituciones de alto prestigio de Chile, Argentina, Italia, Sudáfrica, Australia, el Reino Unido y Estados Unidos.

El impacto potencial del proyecto trasciende lo académico. Sus resultados, se espera que contribuyan a fortalecer la seguridad alimentaria regional y nacional, evitando pérdidas económicas y promoviendo la agricultura sustentable en zonas vulnerables al cambio climático. 

Compromiso con la gestión y divulgación científica

Esta iniciativa, que se sustenta en la línea de trabajo que el Dr. Barra y su grupo de investigación han consolidado en el estudio de la ecología microbiana del suelo y las interacciones planta-microbioma, representa un nuevo paso en la frontera del conocimiento científico impulsado desde BIOREN y la Universidad de La Frontera. Ambas instituciones han sido clave en posicionar a La Araucanía como un referente nacional en investigación avanzada sobre microbiología agrícola y resiliencia de ecosistemas frente al cambio climático.

Su liderazgo se extiende a la dirección de la Colección Chilena de Cultivos Tipo (CCCT) y de la Unidad de Microbioma de BIOREN-UFRO, así como a su rol como Managing Editor del Journal of Soil Science and Plant Nutrition, revista científica que pertenece a la Sociedad Chilena de Suelos, editada por la UFRO a través de Bioren. Desde este año dirige la Colección Chilena de Cultivos Tipo (CCCT) y la unidad de Microbioma, labor que subraya su compromiso con la investigación en microbiología. Actualmente, es director de la Sociedad de Microbiología de Chile (SOMICH), desde donde aporta a la divulgación científica de este campo en nuestro país.