Durante mucho tiempo, las semillas se consideraron estructuras prácticamente estériles. Hoy sabemos que no es así. En su interior viven bacterias y otros microorganismos capaces de influir en el crecimiento, la salud y la resistencia de las plantas. Algunas pueden ser perjudiciales, pero otras parecen actuar como auténticas aliadas de la planta.
En nuestros recientes hallazgos, hemos estudiado semillas de trigo procedentes de diferentes regiones del mundo y descubrimos algo sorprendente: una bacteria del género Pantoea aparecía en todas ellas, independientemente de la variedad del cultivo o del lugar de origen. Este hallazgo nos llevó a plantearnos una pregunta fascinante: ¿y si ciertas bacterias se transmitieran de generación en generación a través de las semillas, igual que los seres humanos heredamos parte de nuestra microbiota al nacer?
El microbioma oculto de las semillas
Las plantas no viven solas. Igual que los humanos convivimos con microorganismos en la piel o en el intestino, las plantas albergan comunidades microbianas en raíces, hojas, flores y semillas. A este conjunto se le conoce como microbioma vegetal.
Muchas de estas bacterias viven en la superficie de la planta, pero otras habitan en su interior. Son los llamados endófitos, microorganismos capaces de colonizar tejidos vegetales sin causar enfermedad aparente. Algunos incluso aportan beneficios importantes: ayudan a captar nutrientes, favorecen el crecimiento o protegen frente a patógenos.
Las semillas representan un caso especialmente interesante porque son el punto de partida de una nueva generación. Si ciertos microorganismos logran sobrevivir dentro de ellas, podrían viajar de una planta a otra a lo largo del tiempo, perpetuando asociaciones muy antiguas entre bacterias y cultivos.
Aunque ya existían indicios de esta transmisión vertical, es decir, de padres a descendientes, demostrarla experimentalmente era mucho más complicado.
Una bacteria presente en todos los trigos
Las primeras muestras que analizamos se recogieron en un pequeño pueblo de León, Matanza de los Oteros, donde se cultivan distintas variedades de trigo en parcelas cercanas. Este trabajo fue posible gracias a la colaboración de pequeños agricultores locales, cuyo conocimiento y ayuda resultaron fundamentales para iniciar el estudio.
Para investigar este fenómeno analizamos 24 muestras de semillas pertenecientes a distintas especies de trigo cultivadas en diferentes lugares del planeta. El objetivo era identificar qué bacterias aparecían de forma constante dentro de las semillas.
Los resultados mostraron que la diversidad bacteriana era relativamente baja, pero había un grupo que destacaba claramente sobre el resto: Pantoea. Esta bacteria no solo aparecía en todas las muestras estudiadas, sino que además era la más abundante.
El hallazgo fue especialmente llamativo porque las semillas procedían de variedades modernas y ancestrales, así como de regiones geográficas globalmente muy distintas. Eso sugiere que la relación entre el trigo y estas bacterias podría mantenerse desde hace mucho tiempo, incluso a lo largo del proceso de domesticación del cultivo.
Además, cuando hicimos germinar las semillas en condiciones estériles observamos que Pantoea seguía presente en raíces y brotes de las nuevas plantas. Era como si las bacterias “despertaran” junto con la semilla.
Siguiendo el rastro de las bacterias viajeras
La gran cuestión era demostrar si estas bacterias realmente podían pasar de una generación a otra.
Para ello utilizamos una estrategia experimental muy visual. Marcamos una cepa de Pantoea con un sistema que hace que las bacterias se vuelvan azules al detectarlas en el laboratorio. Así podíamos seguir su recorrido dentro de la planta y comprobar si alcanzaban las plantas descendientes.
Después inoculamos plantas de trigo y cultivamos varias generaciones. Al analizar las nuevas semillas y las plántulas germinadas encontramos de nuevo las bacterias azules, especialmente en las raíces.
En otras palabras: las bacterias habían logrado viajar desde la planta original hasta la siguiente generación a través de las semillas.
También realizamos experimentos en otras plantas. Curiosamente, la transmisión funcionó en especies cercanas al trigo, como algunas gramíneas, pero no en Arabidopsis thaliana, una planta muy utilizada en investigación y perteneciente a otra familia botánica. Esto sugiere que la transmisión bacteriana podría depender de una cierta compatibilidad entre planta y bacteria.
Del laboratorio al campo: posibles aplicaciones agrícolas
Comprender cómo se transmiten estas bacterias puede tener implicaciones importantes para la agricultura del futuro.
Actualmente muchos cultivos dependen de fertilizantes químicos y pesticidas para mantener altos niveles de producción. Sin embargo, el uso intensivo de estos productos genera problemas ambientales y económicos cada vez más evidentes.
Las bacterias beneficiosas podrían convertirse en una alternativa más sostenible. Si determinadas especies ayudan naturalmente al desarrollo del trigo y además pueden transmitirse mediante semillas, sería posible diseñar biofertilizantes capaces de acompañar al cultivo durante generaciones.
En lugar de añadir microorganismos artificialmente al suelo cada temporada, las propias semillas podrían actuar como vehículo natural de bacterias beneficiosas.
Aunque todavía queda mucho por investigar, este tipo de estrategias podría contribuir a reducir el uso de productos químicos y favorecer sistemas agrícolas más resilientes frente al cambio climático y las enfermedades.
Un mundo invisible que apenas empezamos a conocer
Durante siglos, la agricultura se ha centrado en seleccionar plantas por su tamaño, productividad o resistencia. Sin embargo, ahora empezamos a comprender que los microorganismos también forman parte esencial de la historia evolutiva de los cultivos.
Cada semilla contiene mucho más que el embrión de una futura planta. También alberga una pequeña comunidad microbiana que podría influir en su destino.
Quizá el trigo nunca haya viajado solo.
Para saber más
Este artículo resume los principales resultados de nuestra investigación sobre la transmisión vertical de bacterias endófitas en trigo. Los lectores interesados en los detalles experimentales y el análisis completo pueden consultar el artículo científico original: Sanz-Puente, I. et al. (2025). Seed-mediated vertical transmission of Pantoea core endophytes. The ISME Journal, 19. https://doi.org/10.1093/ismejo/wraf192
