El portainjerto de la vid influye en la microbiota foliar y ésta en la sanidad y el rendimiento

Los genotipos de portainjertos de vid determinan la composición funcional del microbioma de la filosfera, la parte aérea de la planta

Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

La selección de portainjertos y el injerto de brotes de variedades genéticamente diferentes son una práctica común en viticultura, empleados para mejorar la resistencia contra plagas y enfermedades, así como para mejorar el rendimiento de la vid en términos de vigor, rendimiento y adaptabilidad a diversas condiciones del suelo.

Seleccionados principalmente por su adaptabilidad a diversas condiciones del suelo, resistencia a plagas y tolerancia a factores estresantes ambientales, los portainjertos contribuyen significativamente al vigor y la productividad de la vid. Estos elementos subterráneos influyen en el crecimiento de la planta y los atributos de calidad en diversos aspectos, incluida la absorción de nutrientes, las relaciones hídricas, el equilibrio hormonal y la modulación de las respuestas al estrés.

Portainjertos y microbioma

La elección del portainjerto también puede afectar significativamente la composición y funcionalidad del microbioma de la vid. Éste, juega un papel fundamental en el crecimiento, la salud y la calidad de la fruta. Este conjunto diverso de microorganismos , que incluye bacterias y hongos y otros microorganismos, y también virus, contribuye al ciclo de nutrientes, la resistencia a las enfermedades y la salud general del ecosistema del viñedo.

La influencia del microbioma se extiende a los atributos de calidad de las uvas, impactando así la sustentabilidad económica y ecológica de la industria del vino.

El microbioma de la rizosfera, por ejemplo, revela una rica comunidad donde los portainjertos interactúan con la microbiota circundante. Diferentes portainjertos pueden crear microambientes distintos a través de los efectos de la rizosfera, incluidos los exudados de las raíces, definiendo así la constitución de las comunidades microbianas que habitan este nicho.

Influencia del microbioma en la sanidad y productividad de la vid

El microbioma de la rizosfera, a su vez, puede influir en la salud y la productividad de las vides, así como en los perfiles sensoriales y químicos del vino resultante. Por ejemplo, distintos portainjertos albergan composiciones únicas de Bacillus, Actinobacteria, (es un filo de bactérias Gram-positivas, conocidas también como actinomicetos), Proteobacteria (es uno de los mayores filos del dominio Bacteria, incluyendo más de doscientos géneros) y hongos del filo Ascomycota, que están vinculados con el ciclo de nutrientes, la supresión de patógenos y la salud de la vid.

Si bien los impactos de los portainjertos en los sistemas subterráneos de las plantas están bien documentados, la influencia en los compartimentos aéreos sigue siendo poco conocida, en particular en los roles funcionales de la microbiota de la filosfera (que corresponde a las partes externas/aéreas de la planta como el tallo, hojas y estructuras reproductivas).

Las variaciones en las combinaciones de injerto y portainjerto modifican los perfiles bioquímicos de las plantas, afectando la microbiota foliar, que es crucial para la resistencia a las enfermedades de las hojas y la biosíntesis de los precursores del sabor de la uva.
Sin embargo, la filosfera sigue siendo poco estudiada, especialmente en el contexto de las interacciones entre portainjertos y genotipos.

Los entornos de la filosfera de las plantas albergan comunidades microbianas distintas a las que habitan en entornos asociados a las raíces. Además de los microorganismos que migran desde los sistemas de raíces, el microbioma de la filosfera de la vid también está determinado por factores como el clima, las prácticas de viñedo y la dispersión de microbios por el aire.

La mayoría de las investigaciones se ha centrado en la identificación taxonómica de microorganismos , con menos énfasis en sus capacidades metabólicas y roles ecológicos dentro del ecosistema del viñedo. Por lo tanto, persisten lagunas críticas en la comprensión de cómo los genotipos de portainjertos estructuran funcionalmente estas comunidades.

La interacción entre la dinámica de nutrientes impulsada por los portainjertos y las vías metabólicas microbianas (como las que rigen el ciclo de nutrientes, por ejemplo, fósforo y nitrógeno) sigue sin explorarse, lo que limita la capacidad de manipular estratégicamente los microbiomas para la sostenibilidad del viñedo.

Estudio de la influencia del portainjerto en la composición funcional de la microbiota de la filosfera

Dadas estas premisas, una investigación actual integró los análisis metagenómicos taxonómicos de los genótipos de portainjertos y el microbioma de la vid tanto en la a rizosfera subterránea cuanto en la filosfera superior del solo usando secuenciamento metagenômico, y estudios funcionales para revelar cómo los genotipos de portainjertos determinan tanto a la diversidad microbiana como la composición genética funcional en la filosfera de la vid.

Al vincular las vías biogeoquímicas específicas de los portainjertos (por ejemplo, el metabolismo de las purinas y los piruvatos) con el estado nutricional de las hojas, se proporcionaron nuevos conocimientos sobre los mecanismos mediante los cuales los portainjertos modulan las funciones ecológicas microbianas encima del suelo. En total se identificaron 252 genes microbianos en 31 vías biogeoquímicas a partir de las secuencias metagenómicas del microbioma de la filosfera.

En particular, las vías de ciclado del fósforo que involucran el metabolismo de la purina y el piruvato mostraron composiciones distintas entre los genotipos de portainjertos de vid. Los 25 genes microbianos implicados en el metabolismo de la purina y el piruvato se asignaron a 482 géneros microbianos, con cuatro géneros de Archaea (un dominio que agrupa microorganismos procariotas unicelulares morfológicamente similares a las bacterias, pero genética y bioquímicamente diferentes), y cuatro géneros de Firmicutes (un filo de bacterias, la mayoría de las cuales son Gram-positivas); cada uno alberga 10 genes.

También, el metabolismo de las purinas* se asoció significativamente  a los tenores de nitrógeno y fósforo en las hojas.

Los resultados de estas investigaciones destacan la importnacia de la elección de porta-injertos en la formación de la composición funcional microbiana de la filosfera de la vid, destacando potentes caminos para estrategias de viticultura de precisión que permitan modular o potenciar los efectos del microbioma

Este estudio ayuda a llenar un vacío al abordar la escasez de conocimientos sobre la respuesta microbiana de la filosfera de la hoja a las interacciones entre el portainjerto y el genotipo, un paso fundamental para aprovechar la funcionalidad del microbioma para la viticultura de precisión.

*Las purinas son bases nitrogenadas (llamadas también bases púricas), compuestos orgánicos heterocíclicos. Dos de las bases de los ácidos nucleicos, la adenina y la guanina, son purinas. En el ADN, estas bases se unen a las pirimidinas complementarias, timina y citosina, a través de enlaces de hidrógeno.

Fuentes

Zhang, S.; Liu, M.; Lin, L.; Shen, Y.; Pan, X.; Wang, R.; Fang, X.; Tan, X. (2025).
Grapevine rootstock genotypes shape the functional composition of phyllosphere microbiome 
Scientia Horticulturae, 342: 114023.

Imagen
https://www.agromillora.com/es-cl/los-portainjertos-de-la-familia-m-abren-el-abanico-de-la-nueva-viticultura/ Acceso el 08/03/2025.