Los plátanos son un cultivo vital a nivel mundial, pero sus rendimientos se ven amenazados por diversas enfermedades, en particular la marchitez por fusarium causada por Fusarium oxysporum.
por TranSpread
Los métodos de control tradicionales, incluidos los pesticidas químicos, plantean riesgos ambientales y no siempre son eficaces.
Los parientes silvestres del banano, que poseen una mayor diversidad genética y mayores concentraciones de compuestos relacionados con la defensa, ofrecen posibles soluciones. Teniendo en cuenta estos desafíos, es esencial realizar más investigaciones sobre los mecanismos genéticos detrás de la resistencia a las enfermedades del banano.
Investigadores del Laboratorio Clave de Jiangsu para la Investigación y Utilización de Recursos Vegetales y colaboradores han publicado el estudio en Horticulture Research .
Reunieron un genoma casi sin lagunas de Musella lasiocarpa, un pariente silvestre del plátano, para investigar la biosíntesis de fitoalexinas de fenilfenalenona (PhPN). Este estudio identificó tres nuevas O-metiltransferasas (OMT) involucradas en mejorar las propiedades antifúngicas de estos compuestos, allanando el camino para el desarrollo de variedades de banano resistentes a enfermedades.
El estudio se centró en la vía de biosíntesis de las fitoalexinas PhPN, que son compuestos de defensa natural en los plátanos . Utilizando técnicas genómicas avanzadas, el equipo reunió un genoma casi completo y de alta calidad de Musella lasiocarpa. Integraron datos transcriptómicos y metabolómicos para identificar genes candidatos implicados en la biosíntesis de PhPN.
Mediante análisis filogenético y ensayos enzimáticos in vitro, se caracterizaron tres OMT novedosos. Estas enzimas, Ml01G0494, Ml04G2958 y Ml08G0855, mostraron funciones importantes en la modificación de la metilación de PhPN, mejorando su actividad antifúngica contra Fusarium oxysporum.
Se descubrió que Ml08G0855, en particular, es una enzima multifuncional que se dirige a múltiples grupos hidroxilo en estructuras PhPN. El estudio también reveló que la metilación de PhPN aumenta significativamente sus propiedades antifúngicas, proporcionando un recurso genético potencial para mejorar la resistencia a las enfermedades en los plátanos mediante el mejoramiento molecular.
El Dr. Yu Chen, uno de los autores correspondientes, afirmó: «Esta investigación proporciona conocimientos cruciales sobre la base genética de la resistencia a las enfermedades en los plátanos. Al comprender y aprovechar las vías biosintéticas de las fitoalexinas de fenilfenalenona, podemos desarrollar cultivares de plátanos más resistentes, garantizando mejores «Rendimiento de cultivos y sostenibilidad frente a los crecientes desafíos agrícolas».
La aplicación de esta investigación es doble: ofrece una aplicación directa en programas de mejoramiento de banano para mejorar la resistencia a enfermedades a través de técnicas moleculares y proporciona una base para futuros estudios sobre el papel de las fitoalexinas en las interacciones entre plantas y patógenos.
Las implicaciones son de gran alcance y podrían conducir al cultivo de variedades de banano más resistentes que puedan resistir el estrés inducido por el cambio climático y reducir el impacto ambiental de las prácticas de manejo de enfermedades.
Más información: Wanli Zhao et al, Caracterización de O-metiltransferasas en la biosíntesis de fitoalexinas de fenilfenalenona basada en el genoma sin espacios de telómero a telómero de Musella lasiocarpa, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae042
