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El equipo de investigación quiere eliminar las peligrosas enfermedades de las plantas en el arroz


El arroz es el alimento básico número 1 para las personas más pobres y desnutridas del mundo. Más de la mitad de la población mundial come arroz todos los días. 


por la Universidad de Heinrich-Heine Duesseldorf


En África subsahariana, el arroz es la fuente de alimento de más rápido crecimiento, ya que proporciona más calorías de alimentos que cualquier otro cultivo. 

Una amenaza peligrosa para la seguridad alimentaria es la enfermedad bacteriana causada por la bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae ( Xoo ). 

Las pérdidas anuales causadas por el tizón bacteriano se estiman en US $ 3.6 mil millones solo en India. Xoo puede destruir la cosecha anual completa de un pequeño productor, poniendo en riesgo su suministro de alimentos, ingresos y propiedad de la tierra.

Healthy Crops tiene como objetivo proporcionar a estos agricultores herramientas efectivas para combatir el tizón bacteriano y así eliminar la epidemia a largo plazo. El consorcio está compuesto por seis instituciones de investigación en tres continentes.

Entonces, ¿cómo logró el equipo frenar la bacteria ? «Limitamos la capacidad de la bacteria nociva Xoo de dividirse al evitar que se apodere de los recursos de la planta como suministro de alimentos «, explica el Dr. Bing Yang de la Universidad de Missouri. Para entender esto, utilizaron su conocimiento de cómo la bacteria Xoo accede a los nutrientes del huésped. 

Una vez que Xoo infecta una planta de arroz, secreta proteínas, los llamados efectores TAL, en la célula de arroz. Los efectores TAL activan los genes SWEET del huésped, que luego exportan el azúcar de las células de arroz y lo ponen a disposición de las bacterias, que viven en el espacio de la pared celular. Las bacterias tienen suficientes recursos para multiplicarse.

El consorcio de investigación dirigido por HHU quiere eliminar las peligrosas enfermedades de las plantas en el arroz
Terrazas de arroz en Sapa, Vietnam: el arroz es la planta alimenticia más importante del mundo, desempeñando un papel vital para la nutrición en Asia y África en particular. En esos países, el arroz generalmente es cultivado por pequeños agricultores. Si sus campos están infectados por el tizón bacteriano, su propia existencia está amenazada. Crédito: HHU / Sarah M. Schmidt

Algunas variedades de arroz son resistentes contra algunos tipos específicos de bacterias Xoo . El equipo había determinado previamente que estas variedades contienen variantes del promotor SWEET, que no permiten la unión de los efectores TAL bacterianos. En esencia, las plantas cambiaron la cerradura, por lo que las bacterias no pueden activar los transportadores SWEET y manipular el transporte de azúcar para su propio beneficio.

A su vez, la bacteria puede adaptarse: diferentes cepas de Xoo atacan con diferentes teclas. Hay una carrera entre las cepas Xoo que desarrollan nuevas claves por un lado, y variedades de arroz resistentes con cerraduras alteradas por el otro. El consorcio identificó seis puntos de ataque en los promotores SWEET. Wolf B. Frommer, el líder del proyecto, dijo: «Con el conocimiento adquirido y las herramientas desarrolladas aquí, podríamos ser al menos tan rápidos en desarrollar nuevas resistencias como las bacterias pueden desarrollar nuevas claves».

En dos publicaciones consecutivas en la revista Nature Biotechnology , Healthy Crops presenta una serie de variantes recolectadas de todo el mundo para dos variedades populares de arroz que son resistentes a una gran colección de cepas Xoo que causan la enfermedad bacteriana del tizón. También describe el Kit Sweetr-Resistance que permite la caracterización rápida de nuevas cepas bacterianas para diseñar una estrategia de despliegue rápido y bien dirigido de nuevas resistencias para vencer la enfermedad también a largo plazo. Este kit pronto estará disponible para los productores de arroz y investigadores en Asia y África subsahariana.

El Dr. Boris Szurek, el líder del equipo de IRD, dice: «Utilizamos las herramientas más avanzadas para adelantarnos al patógeno en su carrera armamentista con la planta de arroz».

El Dr. Ricardo Oliva, que dirige el equipo IRRI, dice: «Es un momento emocionante para trabajar en la mejora del arroz para la resistencia a las enfermedades. Nuestros hallazgos allanan el camino para la erradicación de enfermedades que han afectado gravemente la vida de los pequeños agricultores que dependen de arroz para su sustento. Ahora es aún más posible burlar al enemigo al estar un paso por delante «.


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