Científicos de destacadas instituciones japonesas, entre ellas la Universidad de Kioto, la Universidad de Tohoku y el centro RIKEN, han logrado crear una comunidad microbiana que impulsa el desarrollo de las plantas de tomate y potencia su capacidad para soportar temperaturas elevadas. Este descubrimiento, detallado en The ISME Journal en agosto de 2026, fusiona la experimentación botánica con la información genómica y la inteligencia artificial para seleccionar combinaciones bacterianas provechosas.
El desafío central abordado por este estudio es la variabilidad en la eficacia de microorganismos individuales cuando se aplican como biofertilizantes en condiciones ambientales cambiantes. Para ello, los investigadores se enfocaron en consorcios microbianos definidos, o comunidades sintéticas, donde los componentes interactúan para desempeñar funciones complementarias en el entorno radicular de las plantas.
El equipo de investigación aisló diversas bacterias del entorno de las raíces del tomate y las combinó de distintas maneras, incluyendo nueve tipos bacterianos y dos metabolitos producidos por la planta. Estas combinaciones se inocularon en las raíces y se sometieron a variaciones de temperatura para observar su respuesta. Utilizando un modelo de regresión Elastic Net, entrenado con datos de 301 plantas y 102 composiciones microbianas, lograron predecir con precisión el peso fresco de la parte aérea del tomate. La inclusión de datos genómicos de las bacterias mejoró significativamente la capacidad predictiva del modelo, lo que facilitó la identificación de combinaciones de alto potencial antes de realizar pruebas adicionales. Este enfoque representa una alternativa más eficiente que los métodos de ensayo y error tradicionales, especialmente cuando se manejan numerosas combinaciones.
El modelo priorizó una comunidad microbiana específica, denominada DMC G2, compuesta por seis bacterias y el metabolito tomatina. Esta combinación mostró un notable desempeño en laboratorio, promoviendo el crecimiento vegetal y aumentando la resistencia al estrés térmico. Las pruebas de campo confirmaron estos hallazgos, revelando un incremento significativo en el peso fresco de la parte aérea de las plantas tratadas con DMC G2. Los análisis de expresión genética indicaron una respuesta que sugiere una mayor tolerancia al calor, y estudios multiómicos sugirieron interacciones entre la tomatina y la bacteria Sphingobium, activando genes relacionados con la respuesta al estrés. Estos hallazgos, aunque experimentales, sientan una base sólida para el diseño de biofertilizantes avanzados y presentan una metodología adaptable para mejorar la resiliencia de otros cultivos frente al cambio climático.
