En el corazón de Chile central, el Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), en alianza con la Universidad de Talca, ha puesto en marcha el proyecto ANILLO 250015, conocido como HoloDroNE, una iniciativa de investigación que busca rediseñar la forma en que las plantas sobreviven a factores como la sequía o el sobreriego, utilizando el concepto científico de ‘holobionte’.
Este proyecto es liderado por la Directora, Dra. Paula Pimentel, en trabajo en conjunto con los investigadores Dr. Pablo Cornejo, Director Alterno, el investigador principal Guillermo Toro, y los investigadores asociados Dr. Ariel Salvatierra y Dr. Ismael Opazo, todos ellos de CEAF.
En este equipo también participan desde la Universidad de Talca, los investigadores principales Dr. Ricardo Cabeza de la Facultad de Ciencias Agrarias, y el Dr. Carlos Figueroa, del Instituto de Ciencias Biológicas.
¿Qué es un Holobionte? El equipo invisible de las plantas
Tradicionalmente, vemos a un árbol como un individuo solitario. Sin embargo, el enfoque de este proyecto es revolucionario: considera a la planta y a los microorganismos que viven en sus raíces (microbioma) como una unidad biológica funcional única.
Esta relación es estratégica. Cuando falta el agua, el holobionte activa una respuesta conjunta:
- Diálogo químico: La planta emite azúcares y ácidos por sus raíces para “llamar” y reclutar microbios específicos que la ayuden a tolerar el estrés.
- Ingeniería de raíces: Los microbios pueden incluso cambiar la arquitectura de las raíces, modificando el diámetro de sus vasos para captar mejor el agua.
- Ajuste metabólico: El microbioma cambia su composición dinámicamente para ayudar a la planta a recuperarse más rápido de esta falta de agua.
La creación de “Súper-Consorcios” (SynComs): Ingeniería de precisión en la raíz
El corazón biotecnológico de HoloDroNE no reside en mezclas azarosas de microbios, sino en el diseño de Consorcios Microbianos Sintéticos (SynComs). Estos se crean tras un riguroso proceso de selección diseñado para cubrir “brechas funcionales” en el suelo natural.
¿Cómo se eligen a estos “aliados”? Se realiza una identificación genética, en la cual detectan qué funciones beneficiosas faltan en la rizósfera nativa, como la síntesis de hormonas o la solubilización de fósforo. Se seleccionan racionalmente los microorganismos que presentan rasgos promotores del crecimiento vegetal —como la fijación de nitrógeno o la biosíntesis de auxinas—, que se encuentran reducidos o ausentes en el suelo, que son los que de preferencia pasan a la siguiente etapa.
Los “mejores exponentes” son evaluados en ensayos in vitro bajo condiciones de sequía controlada para asegurar su eficacia en entornos críticos, para finalmente corroborar su interacción positiva mediante ensayos de “rayado cruzado” (cross-streak) en laboratorio y en bioensayos con plantas, para garantizar que los hongos, bacterias y levaduras seleccionados no tengan antagonismos y puedan coexistir en las raíces.
Del laboratorio al campo: El desafío del injerto
Para que esta tecnología sea útil en la agricultura real de Chile central, el proyecto no solo estudia la raíz, sino a la planta como un sistema productivo completo. Se utilizan portainjertos híbridos de Prunus, conocidos por sus distintas capacidades de tolerancia al déficit hídrico. Estos portainjertos son inoculados con las SynComs y luego injertados con variedades comerciales, además de trabajar con cucurbitáceas usando Lagenaria y variedades comerciales de sandías y melones. El equipo medirá con precisión científica cómo el “diálogo” entre la raíz y la parte aérea afecta la fotosíntesis y la conductancia estomática mediante analizadores de gas infrarrojo (IRGA). Además, se analizará la anatomía radical para observar si los microbios ayudan a la planta a generar más lignina y suberina, componentes clave para retener el agua en condiciones extremas.
Ciencia de vanguardia: Drones y laboratorios
Para validar estos “bioestimulantes microbianos”, el equipo de HoloDroNE llevará la ciencia del laboratorio al campo de forma escalada. Utilizarán portainjertos de frutales de carozo y cucurbitáceas para medir cómo estos aliados microscópicos influyen en la fotosíntesis y la transpiración de las hojas.
La tecnología será clave en el monitoreo. Utilizarán drones con cámaras espectrales que sobrevuelan los cultivos para capturar el vigor y estado hídrico de las plantas en tiempo real, así como herramientas”-ómicas”, como metagenómica y metabolómica, para caracterizar las comunidades de microorganismos y los metabolitos exudados en el suelo para confirmar que los consorcios microbianos se han establecido correctamente y promueven efectos benéficos en las plantas.
Un compromiso más allá de los cultivos
El proyecto ANILLO ATE250015 no solo busca resultados técnicos. HoloDroNE tiene metas sociales claras: transferir esta tecnología directamente a los agricultores locales, formar nuevos científicos y promover la equidad de género en la ciencia. En resumen, se trata de una apuesta por la agricultura sostenible, donde la biodiversidad del suelo se convierte en el mejor aliado estratégico para asegurar nuestra alimentación con cada vez menos agua disponible.
*El Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura es un centro de investigación, parte de la red de Centros Regionales de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, al alero del Gobierno Regional de O’Higgins y el Consejo Regional.
Equipo Prensa
Portal Agro Chile
