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Dirigir cómo los hongos ‘prueban’ el trigo podría ser clave para controlar


Los científicos creen que explorar cómo un patógeno fúngico peligroso ‘prueba’ su entorno dentro de una planta de trigo para coordinar la virulencia podría ser la clave para desarrollar nuevas estrategias de control.


Chris Melvin, Universidad de Bath


Investigadores de la Universidad de Bath y Rothamsted Research han estado examinando la forma en que los » receptores acoplados a proteínas G del hongo «, que son similares a los receptores del gusto en nuestras lenguas, participan en la promoción del tizón de la cabeza por Fusarium (FHB), una enfermedad dañina y peligrosa del trigo que es la enfermedad floral número uno en los cereales a nivel mundial.

Fusarium Head Blight se dirige al oído y al grano de las plantas de trigo y, por lo tanto, es un problema importante para los agricultores de uno de los cultivos más importantes del mundo. La enfermedad es económicamente costosa, dañando los cultivos de trigo hacia el final del ciclo de crecimiento y contaminando el grano de trigo con toxinas fúngicas (micotoxinas) que son peligrosas para los humanos y los animales.

En el Reino Unido tenemos brotes de FHB cada pocos años, con pérdidas de la cosecha de trigo de alrededor del 10% en 2012. En otras partes del mundo, como EE. UU., Brasil y China, la enfermedad causa graves pérdidas en los cultivos y problemas de contaminación por micotoxinas para los agricultores cada cosecha

Actualmente no hay formas realmente efectivas de controlar la FHB, que se transmite por esporas en el aire.

El equipo de investigación, dirigido por el biólogo de hongos Dr. Neil Brown, del Departamento de Biología y Bioquímica de la Universidad de Bath, cree que los receptores acoplados a proteína G son objetivos prometedores para desarrollar nuevos enfoques para controlar las enfermedades fúngicas , incluido el FHB que causa el patógeno Fusarium graminearum .

Estos receptores de hongos «prueban» su entorno y los cambios en la señal de las células de los hongos, lo que da inicio a una respuesta biológica adecuada, que incluye el apareamiento, la producción de micotoxinas y la virulencia.

En una serie de experimentos, el equipo científico demostró que los receptores de F. graminearum son importantes en la infección del trigo. El equipo hizo una colección de mutantes de hongos que carecen de receptores individuales. Continuaron demostrando que la ausencia de un tipo de receptor, específico para los hongos, permitió a la planta de trigo montar una defensa más fuerte, lo que provoca un atasco de estructuras de hongos filamentosos invasores llamadas hifas y reduce la progresión de la infección.

El equipo también mostró que la eliminación de este receptor significaba que la virulencia en el trigo se reducía, debido a que varios procesos fúngicos requeridos para la infección estaban interrumpidos y desregulados.

La investigación se publica en PLOS Patógenos .

El Dr. Brown dijo: «Fusarium Head Blight es la enfermedad floral número uno de los cereales en todo el mundo.

«Los receptores acoplados a proteína G se han estudiado ampliamente en humanos, donde aproximadamente el 40% de nuestros productos farmacéuticos se dirigen a estos receptores humanos, ya que están expuestos en la superficie celular, haciéndolos accesibles a los medicamentos y controlan funciones biológicas importantes. Los hongos tienen sus propios receptores acoplados a la proteína G, pero sabemos muy poco acerca de ellos.

«Nuestros resultados muestran que los receptores de hongos son importantes para la infección del trigo por Fusarium. Al aprender más sobre la estructura y función de estos receptores específicos de hongos y los compuestos que detectan, podremos desarrollar nuevos enfoques para controlar la FHB y otras plantas. patógenos «.

El profesor Kim Hammond-Kosack, de Rothamsted Research, dijo: «Las opciones para controlar las infecciones florales por Fusarium en cultivos de cereales son muy limitadas en este momento. Esto está causando a los productores y procesadores en las industrias de alimentos y piensos un tremendo dolor de cabeza, y por qué Rothamsted tiene «Estamos buscando aplicar nuestra considerable experiencia en enfermedades de cultivos a este problema. Estos resultados abren la posibilidad de idear formas novedosas de controlar la enfermedad FHB a través del desarrollo de fármacos dirigidos o eliminando las señales que perciben estos receptores durante un ataque de hongos».

La investigación fue financiada por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas a través de su Programa de becas de futuros líderes otorgado al Dr. Neil Brown.

Los receptores acoplados a la proteína G fúngica no canónica promueven el tizón de la cabeza de Fusarium en el trigo, se publica en PLOS Pathogens y está disponible como un documento de acceso abierto.


Más información: Tess Dilks et al. Los receptores acoplados a la proteína G fúngica no canónica promueven el tizón de la cabeza de Fusarium en el trigo, PLOS Pathogens (2019). DOI: 10.1371 / journal.ppat.1007666Información de la revista: PLoS PathogensProporcionado por la Universidad de Bath



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