Los productores de soja de todo el mundo se enfrentan a una amenaza silenciosa pero devastadora: el nematodo del quiste de la soja (SCN).
por la Sociedad Fitopatológica Americana
Este patógeno microscópico ataca las raíces de la soja, poniendo en peligro el rendimiento de los cultivos y provocando pérdidas anuales por valor de más de 1.500 millones de dólares tan solo en Estados Unidos.
A pesar de décadas de esfuerzo, las soluciones efectivas para proteger la soja del SCN siguen siendo difíciles de encontrar, ya que el patógeno suele detectarse solo en etapas avanzadas porque sus primeros síntomas son sutiles. Sin embargo, una nueva investigación ofrece esperanzas de encontrar una solución sostenible a este desafío agrícola.
Un estudio reciente publicado en la revista Molecular Plant-Microbe Interactions , dirigido por la estudiante de posgrado Alexandra Margets y otros investigadores del Laboratorio Roger Innes de la Universidad de Indiana en Bloomington, en colaboración con el Laboratorio Baum de la Universidad Estatal de Iowa, ha identificado y caracterizado una proteína clave detrás de la infección por SCN. Sus hallazgos podrían revolucionar la forma en que los agricultores protegen sus cultivos de esta amenaza generalizada.
El equipo de investigadores identificó una proteína efectora llamada CPR1 ( cisteína proteasa 1), que SCN secreta en las raíces de la soja durante la infección. La CPR1 altera el sistema inmunológico de la planta, allanando el camino para que el patógeno se establezca. Utilizando una técnica de vanguardia llamada etiquetado de proximidad, el equipo identificó una proteína de la soja, GmBCAT1 (aminoácido de cadena ramificada aminotransferasa), como un objetivo de la CPR1.
Experimentos posteriores revelaron que CPR1 impide la acumulación de GmBCAT1, lo que sugiere una escisión. Este descubrimiento podría permitir al equipo diseñar proteínas señuelo que engañen a los efectores del SCN para que las escindan, lo que desencadenaría una respuesta inmunitaria sólida en la planta que evitaría una mayor infección.
«Este trabajo tiene un amplio impacto en nuestra comprensión del parasitismo del SCN y en el desarrollo de una nueva estrategia de resistencia. Si se demuestra que tiene éxito, podremos desarrollar plantas resistentes al SCN y ofrecer una nueva solución para que los productores de soja la utilicen en sus campos», afirmó Roger Innes, director del Laboratorio Innes.
«Si esta tecnología funciona para la resistencia al SCN en la soja, es casi seguro que funcionará para otros cultivos y sus respectivas enfermedades».
Estos descubrimientos podrían tener implicaciones de gran alcance para la agricultura mundial. Mediante el desarrollo de soja resistente al SCN, esta investigación pretende reducir la dependencia de los pesticidas químicos, disminuyendo el impacto ambiental de la agricultura y aumentando al mismo tiempo el rendimiento de los cultivos .
La experiencia complementaria del Laboratorio Innes en ingeniería de proteínas señuelo y del Laboratorio Baum en biología de la soja y los nematodos subraya el potencial de avances transformadores en la agricultura sostenible. Ambos laboratorios esperan que esta investigación beneficie a los agricultores y promueva la agricultura sostenible mediante el desarrollo de una nueva generación de soja resistente al SCN.
Más información: Alexandra Margets et al, El efector de la proteasa de cisteína 1 (CPR1) del nematodo del quiste de la soja se dirige a una aminotransferasa de cadena ramificada de aminoácidos mitocondrial de la soja (GmBCAT1), Interacciones moleculares entre plantas y microbios (2024). DOI: 10.1094/MPMI-06-24-0068-R
