¿Clave para alimentar al mundo en la próxima revolución agrícola? El microbioma, dicen los científicos del NCSU

Fecha de publicación: agosto 24, 2020

RALEIGH – ¿La clave para la próxima revolución agrícola? Un grupo de trabajo nacional que publica hoy un artículo científico dice que la respuesta está en el microbioma: las comunidades de microorganismos que coexisten en, dentro y cerca de las plantas.

Según Ignazio Carbone y Megan Andrews, científicos vinculados al estado de Carolina del Norte que copresidieron el grupo de trabajo, “el éxito pasado con soluciones microbianas combinado con nuevos conocimientos y tecnología es muy prometedor para conducir a la revolución agrícola necesaria para seguir alimentando a nuestro mundo. "

Para lograr esa promesa, dicen, será necesario aumentar la financiación y una mejor infraestructura para la investigación relacionada, una mayor colaboración interdisciplinaria y mejores estrategias para la comunicación científica, la participación pública, la regulación de productos y el desarrollo de políticas.

El documento del grupo de trabajo, publicado por el Consejo de Ciencia y Tecnología Agrícolas, es disponible para descarga gratuita.

Carbone, profesor del Departamento de Entomología y Fitopatología del Estado de Carolina del Norte, y Andrews, director de proyectos que recientemente dejó la universidad, dirigirán un seminario web sobre los hallazgos del grupo de trabajo a la 1 p. m., hora del Este, el martes 25 de agosto. Carbone y Andrews compartirán aspectos destacados de la publicación, y sus comentarios serán seguidos por un panel de discusión y una sesión de preguntas y respuestas con varios de los autores del artículo. Registro para el Se puede realizar un seminario web gratuito aquí..

POR QUÉ ES EL MOMENTO ADECUADO

Los autores de la publicación dicen que los desafíos agrícolas actuales son alarmantes: la población mundial está creciendo rápidamente, pero la cantidad de tierra de cultivo per cápita ha disminuido, el desarrollo urbano está consumiendo las tierras de cultivo disponibles a un ritmo sin precedentes, el clima está cambiando y el rendimiento de los cultivos se está estancando. .

Ahora, dicen, es el momento adecuado de centrarse en el microbioma vegetal como fuente de soluciones agrícolas para mejorar la productividad de los cultivos.

"Los investigadores ahora comprenden mejor cuán complejas pueden ser las interacciones entre plantas, suelo y microbios", dicen Carbone y Andrews. “Los avances actuales en tecnología y procesamiento de datos ahora hacen posible recopilar y analizar las enormes cantidades de datos necesarios para estudiar este nivel de complejidad, y el creciente apoyo a la gestión de la tierra y el medio ambiente exige soluciones para aumentar el rendimiento de los cultivos y al mismo tiempo reducir los químicos y aportes de agua”.

Carbone dijo que las nuevas metodologías "permitirán a los investigadores identificar una mayor proporción del microbioma y así generar una imagen más completa de quién está presente en una muestra de microbioma compleja".

COMUNICACIÓN, NORMATIVA, FINANCIACIÓN HACEN LA DIFERENCIA

Poner en práctica ese conocimiento mediante la producción de nuevos productos biológicos puede llevar tiempo e implicar muchas regulaciones. Las tecnologías de vanguardia hacen que los datos microbianos sean útiles, pero para que se utilicen con éxito, deben comunicarse de manera efectiva al público.

Como dice el miembro del grupo de trabajo Andrew Binder, del Departamento de Comunicación del Estado de Carolina del Norte, “Incluso la evaluación de qué tan riesgosa o beneficiosa la gente ve una tecnología puede estar estrechamente relacionada con los vínculos que una persona tiene con otros miembros de su familia, entre amigos y con otros. en su comunidad más amplia”.

EL GRUPO DE TRABAJO HACE SEIS RECOMENDACIONES

Aprovechar el poder de los microbios, señala el grupo de trabajo, requerirá inversiones en educación, investigación y tecnologías interdisciplinarias, nuevas asociaciones y nuevos modelos de educación y capacitación. El informe del grupo de trabajo concluye con seis recomendaciones:

• Comprometer recursos para la investigación y el desarrollo de infraestructura para avanzar en la comprensión de la complejidad dinámica del fitobioma: la planta y la comunidad de microbios, animales y el entorno geofísico que influyen en la planta.
• Financiar el desarrollo y la aplicación de tecnologías de vanguardia, como el aprendizaje automático, la agricultura de precisión y los sensores, relevantes para la investigación del microbioma agrícola.
• Reunir a científicos, científicos sociales y partes interesadas para desarrollar estrategias en torno a la comunicación, la participación pública, la regulación de productos y el desarrollo de políticas para soluciones basadas en microbiomas.
• Aumentar la financiación y los incentivos para la investigación, la educación y la formación interdisciplinarias en los campos de la agricultura y el microbioma.
• Fomentar nuevos modelos de formación de estudiantes de posgrado para aumentar la alfabetización interdisciplinaria, las habilidades de trabajo en equipo y las habilidades de comunicación.
• Fomentar asociaciones entre la industria y el mundo académico y proporcionar programas y fondos para ayudar a cerrar la brecha entre los resultados de laboratorio prometedores y las pruebas de campo exitosas relacionadas con los microbios de los cultivos.

En NC State, dicen Carbone y Andrews, el Iniciativa de ciencias vegetales de Carolina del Norte ha posicionado a la universidad y a sus socios para ayudar a abordar las recomendaciones del grupo de trabajo aprovechando sólidos equipos interdisciplinarios de científicos en NC State y relaciones de larga data con empresas de biotecnología agrícola y grupos de productos básicos.

LAS ASOCIACIONES INDUSTRIA-UNIVERSIDAD SON IMPORTANTES

Dicen que es fundamental que la academia y la industria trabajen juntas para acelerar el descubrimiento y la comercialización de nuevas soluciones agrícolas basadas en microbios.

Ahora mismo, Carbone y sus colegas están investigando cómo están evolucionando los microbios en los campos agrícolas; si la estructura de la comunidad microbiana está influenciada por las plantas y otros organismos que ocupan el mismo espacio; y los mecanismos genéticos que permiten a los microbios responder rápidamente a perturbaciones ambientales como sequías, inundaciones, escasez de nutrientes o enfermedades de las plantas.

Además de Andrews, Carbone y Binder, los autores del grupo de trabajo son Natalie Breakfield, NewLeaf Symbiotics; Owen Duckworth, Universidad Estatal de Carolina del Norte; Kirk Francis, BASF; Susanna L. Harris, Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill; Linda Kinkel, Universidad de Minnesota; Jan Leach, Universidad Estatal de Colorado: Gregory Maloney, Novozymes North America, Inc.; Kelci Miclaus, Instituto SAS, Inc.; Elizabeth Shank, Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts; Elizabeth Stulberg, Alianza de Sociedades de Ciencias de Cultivos, Suelos y Medio Ambiente; Carolyn Young, Instituto de Investigación Noble; y Sherryl Yu-Su, Novozymes North America, Inc.

El Consejo de ciencia y tecnología agrícolas es un consorcio internacional de sociedades científicas y profesionales, empresas y organizaciones sin fines de lucro. A través de su red de expertos, CAST reúne, interpreta y comunica información creíble, equilibrada y con base científica a los formuladores de políticas, los medios de comunicación, el sector privado y el público.

(C) NCSU

Fuente del artículo original: WRAL TechWire