La pudrición poscosecha de frutas y verduras, causada principalmente por hongos patógenos, sigue siendo un grave problema a nivel mundial. A pesar de los avances en fungicidas y tecnologías de almacenamiento, las pérdidas siguen siendo importantes, especialmente en los países en desarrollo. Mientras tanto, la eficacia de los fungicidas está cada vez más limitada por la resistencia a los patógenos y las políticas ecológicas, lo que destaca la necesidad urgente de enfoques sostenibles para mejorar la protección contra la pudrición de la fruta.
Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Tianjin, China, publicaron un estudio en la revista Horticultural Research que examina el efecto de la desmetilación del ADN en la protección del fruto del tomate. El estudio, “La inducción química de la desmetilación del ADN mediante 5-azacitidina mejora la protección del fruto del tomate contra el moho gris”, muestra cómo la inhibición de la metilación del ADN puede activar respuestas de defensa en los tomates contra Botrytis cinerea . El trabajo general demuestra un nuevo método para contrarrestar las infecciones fúngicas después de la cosecha.
El estudio encontró que la 5-azacitidina (5-aza) mejora significativamente la defensa contra el moho gris del tomate al provocar la desmetilación del ADN, que activa la proteína DCL2c similar a Dicer, un actor clave en la respuesta inmune de la planta.
El tratamiento con 5-Aza aumentó notablemente la actividad de enzimas como la quitinasa y la glucanasa, que son fundamentales para controlar los hongos patógenos. Por el contrario, el silenciamiento de DCL2c mediante interferencia de ARN disminuyó estas enzimas, destacando su importante papel en la protección.
Para probar el efecto de la metilación del ADN sobre la susceptibilidad de la fruta poscosecha a hongos patógenos, frutas de tomate recubiertas con 5-asa en la superficie y almacenadas durante 5 días se infectaron con Botrytis cinerea , que causa el moho gris.
Los resultados mostraron que los frutos de tomate recubiertos con 50 mmol/L de 5-aza mostraron diámetros de lesión de 8,78 mm y 23,09 mm a las 36 y 48 horas después de la infección, respectivamente.
En comparación, los diámetros de las lesiones del grupo de control tratado con agua destilada fueron de 17,74 mm y 33,28 mm en los mismos intervalos de tiempo, respectivamente.
Se observó una inhibición significativa del desarrollo de moho gris en frutos de tomate durante todo el período de almacenamiento, con una inhibición del 50,5% y del 30,6% cuando se recubrieron con 5-aza.
Mientras tanto, se evaluó la actividad antifúngica de la 5-azacitidina contra el patógeno mediante el método de difusión en placa de agar. Se descubrió que 5-Aza tiene un efecto inhibidor directo sobre B. cinerea . El diámetro de la zona de inhibición de 5-aza fue de 23,2 ± 7,6 mm frente a B. cinerea en comparación con 0 mm en los grupos de control.
“Las proteínas PR son un conjunto divergente de moléculas antimicrobianas inducidas por patógenos vegetales y moléculas de señalización de defensa, lo que mejora la inmunidad de las plantas contra una amplia gama de patógenos. Para estudiar el efecto de la desmetilación del ADN en la respuesta de defensa inducible de la fruta, se estudiaron las actividades de la glucanasa (GLU, PR2), quitinasa (CHI, PR3), así como de la fenilalanina amoniaco liasa (PAL), una enzima clave en la vía biosintética de los fenilpropanoides. fueron monitoreados en tomates tratados con inhibidor de ADN metiltransferasa 5-Aza. Se descubrió que la mejora de la respuesta protectora depende de la concentración, escriben los autores del trabajo. – A medida que aumentaba la concentración de 5-asa, se observó un patrón de aumento inicial y luego disminución en la actividad de las enzimas CHI y GLU en el fruto del tomate, alcanzando un máximo después del tratamiento con 25 mmol/L y 50 mmol/L de 5-asa, respectivamente. Asimismo, la actividad de la enzima PAL aumentó con concentraciones más altas de tratamiento con 5-asa, alcanzando un pico después del tratamiento con 100 mmol/L de 5-asa. En términos del efecto del tiempo, las actividades de CHI y GLU en frutos de tomate siguieron un patrón similar de aumento inicial seguido de disminución, alcanzando un máximo en los días 4 y 5 de tratamiento, respectivamente. La actividad PAL mostró un aumento constante, alcanzando un pico el día 5 después del tratamiento. Los resultados obtenidos indican que 5-aza mejoró significativamente la actividad de las enzimas protectoras CHI, GLU y PAL en frutos de tomate”.
Este estudio muestra que la desmetilación del ADN inducida químicamente prepara a los tomates para activar rápidamente genes de defensa, ofreciendo una respuesta sólida contra los ataques de hongos.
Este método epigenético proporciona una alternativa prometedora y sostenible para aumentar la resistencia a las enfermedades de la fruta, reduciendo potencialmente la necesidad de fungicidas químicos en aplicaciones poscosecha.
“Nuestros resultados proporcionan evidencia de que la desmetilación del ADN puede mejorar significativamente los mecanismos de defensa naturales del tomate contra la pudrición poscosecha”, dijo el profesor Laifeng Lu, autor principal del estudio. “Este enfoque epigenético no sólo mejora la resistencia a las enfermedades, sino que también proporciona una alternativa sostenible a los fungicidas químicos, satisfaciendo la demanda de prácticas agrícolas respetuosas con el medio ambiente”.
Las implicaciones del estudio se extienden más allá de los tomates, ya que la mejora epigenética de la protección de la fruta podría aplicarse a otros cultivos, reduciendo potencialmente las pérdidas poscosecha a escala global. El enfoque sostenible es especialmente valioso en regiones con acceso limitado a tecnologías de almacenamiento avanzadas, ya que mejora las defensas naturales para mejorar la seguridad alimentaria y minimizar el impacto ambiental de los fungicidas tradicionales.
Fuente: Academia China de Ciencias.
