Un avance reciente de los investigadores dirigidos por el profesor Li Jiayang del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo (IGDB) de la Academia China de Ciencias ofrece nuevas esperanzas en la lucha contra las malezas parásitas que causan pérdidas agrícolas globales que superan los 10 mil millones de dólares anuales.
por la Academia China de Ciencias
Los investigadores han identificado un gen clave, el transportador de estrigolactona SlABCG45, en los tomates que desempeña un papel crucial en el equilibrio de la resistencia del huésped a las malezas parásitas y el rendimiento de los frutos de los tomates.
El estudio , publicado en The Innovation , destaca cómo SlABCG45, un transportador de estrigolactona (SL), media la defensa de la planta contra especies de jopo (Orobanche y Phelipanche) sin afectar el rendimiento del cultivo. Este descubrimiento se considera un avance significativo hacia el desarrollo de cultivos con resistencia duradera y de amplio espectro a las malezas parásitas.
La estriga, una maleza parásita que ataca cereales monocotiledóneas como el maíz, el sorgo y el mijo, y el jopo, que ataca cultivos como el tomate, el girasol, la patata y el garbanzo, plantea importantes desafíos para la agricultura mundial. El manejo del parasitismo es complejo, y se han clonado y caracterizado muy pocos genes de resistencia en plantas.
Para identificar los genes clave que confieren resistencia a los jopos, los investigadores realizaron un estudio de asociación de todo el genoma utilizando 152 accesiones de tomates e identificaron a SlABCG45 como un gen crucial que media la resistencia del huésped a Phelipanche aegyptiaca.
Descubrieron que SlABCG45 y su homólogo cercano SlABCG44 eran transportadores de SL localizados en la membrana con funciones esenciales en la exudación de SL a la rizosfera, el transporte de SL desde las raíces a los brotes y la mediación de la germinación de las semillas de jopo.
Curiosamente, SlABCG45 y SlABCG44 presentan diferenciación funcional. La expresión de SlABCG45 mostró una fuerte respuesta a la deficiencia de fósforo, una señal ambiental que induce el parasitismo, la biosíntesis de SL y la exudación, mientras que SlABCG44 mostró una respuesta débil a la deficiencia de fósforo. Además, la mutación SlABCG45 tuvo un efecto relativamente débil en el tamaño del fruto, mientras que el mutante slabcg44 produce frutos más pequeños.
El equipo de investigación evaluó sistemáticamente el potencial de la edición del genoma de SlABCG45 en la resistencia al jopo y demostró que la eliminación de SlAGCG45 confiere una resistencia duradera y de amplio espectro a las especies de jopo en el tomate.
Es importante destacar que los experimentos de campo realizados durante dos años consecutivos en la provincia de Xinjiang demostraron que la eliminación de SlABCG45 mejoró significativamente la resistencia del tomate al jopo, lo que resultó en un aumento del rendimiento de más del 30 % en un campo infestado de Phelipanche.
Finalmente, los investigadores propusieron que los cultivos deficientes en la biosíntesis de SL, como Slccd8, presentan resistencia a los jopos. Sin embargo, la aplicación agrícola de esta estrategia se ha visto obstaculizada por las características indeseables que conlleva, como el enanismo, el exceso de ramas, la reducción de la cantidad y el tamaño de los frutos, y la reducción del rendimiento de los mismos.
La eliminación de SlABCG45 mejoró significativamente la resistencia a Phelipanche y Orobanche sin sacrificar el desarrollo del fruto, elevando así el rendimiento del fruto en un campo infestado con Phelipanche.
Estos hallazgos demuestran que SlABCG45 es un objetivo crítico para el mejoramiento de cultivos que puedan resistir malezas parásitas sin comprometer el rendimiento, allanando el camino para prácticas agrícolas más sustentables en el futuro.
Más información: Xinwei Ban et al., La manipulación de un transportador de estrigolactona en tomate confiere resistencia a la maleza parásita jopo, The Innovation (2025). DOI: 10.1016/j.xinn.2025.100815
