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Secuenciación del genoma de un hongo del plátano podría salvar a la fruta de su extinción

genoma hongo

Investigadores de la Universidad de California (Davis), Estados Unidos, y de los Países Bajos han descubierto cómo tres enfermedades fúngicas se han convertido en una amenaza letal para los plátanos a nivel global.

El descubrimiento, publicado en la revista PLoS Genetics, equipa mejor a los investigadores para desarrollar plantas de banano más fuertes y resistentes a las enfermedades y tratamientos más eficaces de prevención de estas enfermedades.

“Hemos demostrado que dos de las tres enfermedades fúngicas más graves del plátano se han vuelto más virulentas al aumentar su capacidad de manipular las vías metabólicas del plátano y hacer uso de sus nutrientes,” dijo el patólogo de plantas de la UC Davis,  Ioannis Stergiopoulos, quien dirigió el esfuerzo de secuenciación de dos de los genomas de hongos.

“Este cambio paralelo en el metabolismo del patógeno y la planta huésped ha sido pasado por alto hasta ahora y puede representar una ‘huella digital molecular’ del proceso de adaptación”, dijo. “Es realmente una llamada de atención a la comunidad de investigación para mirar mecanismos similares entre los patógenos y sus plantas huéspedes.”

Los plátanos y la amenaza de la enfermedad

El plátano es uno de los cinco alimentos básicos del mundo. Cerca de 100 millones de toneladas de plátanos se producen anualmente en cerca de 120 países. Pero el fruto sufre de un “problema de imagen”, dando a los consumidores la apariencia de que es y será siempre fácilmente disponible, dijo Stergiopoulos. Es un problema de imagen que teme podría resultar fatal para toda la industria bananera en un futuro muy próximo.

En realidad, la industria bananera mundial podría desaparecer en tan sólo 5 a 10 años por enfermedades fúngicas de rápido avance. Eso sería nefasto para millones de pequeños agricultores que dependen de la fruta para alimento, fibras e ingresos. Ya la Sigatoka (una enfermedad conformada por 3 hongos) reduce los rendimientos del plátano en un 40%.

Tres enfermedades en una sola

El complejo de la enfermedad Sigatoka es un grupo de tres hongos estrechamente relacionados: Sigatoka amarilla (Pseudocercospora musae), mancha foliar emumasae (Pseudocercospora eumusae) y la Sigatoka negra (Pseudocercospora figiensis). Estos  surgieron como patógenos destructivos en tan sólo el último siglo. La mancha foliar eumasae y la Sigatoka negra son ahora los más devastadoras, con la Sigatoka negra generando la mayor limitación a la producción de plátano en todo el mundo. La amenaza constante de la enfermedad exige a los agricultores  realizar 50 aplicaciones de fungicidas  en sus cultivos de plátanos cada año para controlar la enfermedad.

“30 a 35% del costo de producción del plátano se encuentra en las aplicaciones de fungicidas,” dijo Stergiopoulos. “Debido a que muchos agricultores no pueden permitirse el fungicida, crecen plátanos de menor calidad, que les producen menos ingresos.” Y para aquellos cultivadores que pueden permitirse el fungicida, las aplicaciones les plantean riesgos ambientales y de salud humana.

Para empeorar las cosas, todos los “postres” de plátanos comerciales (los que se encuentran generalmente en las tiendas de comestibles) son de la variedad Cavendish, el popular plátano amarillo más consumido en occidente. Y a diferencia de un tomate o de porotos verdes, que se cultivan a partir de semillas, los plátanos se cultivan a partir de esquejes de brotes.

“Todas las plantas del plátano Cavendish tienen su origen en una planta y, como clones, todos tienen el mismo genotipo – lo cual es una receta para el desastre”, dijo Stergiopoulos, señalando que una enfermedad capaz de matar a una planta podría matarlos a todos.

Sondeando los genomas para buscar soluciones

Stergiopoulos y sus colegas secuenciaron los genomas de la mancha foliar eumusae y la Sigatoka negra, comparando sus resultados con la secuencia del genoma de la Sigatoka amarilla previamente secuenciada.

Descubrieron que este complejo de enfermedades se ha convertido en letal para los plátanos no sólo por el bloquear el sistema inmunitario de la planta, sino también mediante la adaptación del metabolismo de los hongos para que coincida con el de las plantas hospedantes. Como resultado, los hongos que atacan pueden producir enzimas que descomponen las paredes celulares de la planta. Esto permite que los hongos se alimentan de los azúcares de la planta y otros hidratos de carbono.

“Ahora, por primera vez, sabemos la base genómica de la virulencia en estas enfermedades fúngicas y el patrón por el cual estos patógenos han evolucionado”, dijo Stergiopoulos.

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