Hay grandes esperanzas en una nueva forma de combatir las enfermedades de las plantas que utilice moléculas de ARN para desactivar los genes que el patógeno necesita para lanzar un ataque. Ahora, investigadores de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas y del Instituto James Hutton han revelado por primera vez cómo la supresión genética provocada por la fumigación afecta a otros microorganismos.
El tizón de la cabeza por Fusarium es una enfermedad grave que afecta a los cultivos de cereales, incluidos el trigo, la cebada, el centeno, la avena y el maíz. Suele ser causada por el hongo Fusarium graminearum , que ataca las mazorcas y con ello reduce el rendimiento y la calidad del grano. La incidencia y gravedad de esta enfermedad ha aumentado en los últimos años y amenaza la seguridad alimentaria mundial.
El silenciamiento genético inducido por pulverización es una nueva técnica que puede utilizarse para combatir esta enfermedad. Consiste en rociar el cultivo con un fármaco que contiene ARN bicatenario, diseñado para suprimir ciertos genes utilizados por el patógeno para atacar el cultivo. Sin embargo, antes de utilizar este ARN en ensayos de campo, es necesario asegurarse de que su uso no tenga efectos secundarios no deseados.
Un equipo de investigación de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, junto con colegas del Instituto James Hutton, ha llenado un vacío en el conocimiento sobre cómo la supresión genética causada por la fumigación afecta a las comunidades microbianas que viven en la superficie de los cultivos y que preferiblemente no se molestan. .
«Utilizamos un tipo de ARN bicatenario que regula o impide que el patógeno produzca ciertas proteínas que necesita para infectar la planta», explica Ramesh Vethukuri, quien dirigió el trabajo.
El análisis de todos los genomas microbianos en las superficies de los cultivos mostró que los tratamientos produjeron pocos cambios en la diversidad y estructura de las comunidades bacterianas, mientras que las comunidades fúngicas permanecieron relativamente sin cambios. Por lo tanto, el ARN bicatenario parece haber logrado sus objetivos sin alterar las comunidades microbianas críticas. Esto significa que el silenciamiento genético inducido por pulverización se puede utilizar para controlar el tizón de la cabeza por Fusarium sin alterar el equilibrio de ese ecosistema.
Configuración experimental utilizada para estudiar los efectos de la pulverización de dsRNA en la microbiota de la filosfera. Creado con BioRender.com. Fuente: Microbioma ambiental (2025). DOI: 10.1186/s40793-024-00660-8
“Estamos encantados de ser los primeros en explorar cómo los aerosoles basados en dsRNA afectan los microbiomas de los cultivos de cereales. Este estudio llena un importante vacío de investigación en el silenciamiento genético inducido por aspersión y demuestra su potencial para revolucionar la defensa de las plantas con un impacto ambiental mínimo. Creo que este es el futuro de la agricultura sostenible”, afirma Vetukuri.
Otros participantes del estudio también quisieron expresar sus comentarios.
“Las soluciones químicas tradicionales pueden tener riesgos para el medio ambiente y la salud pública, lo que hace necesario buscar alternativas más seguras. Nuestros resultados son un logro apasionante para la agricultura sostenible”, afirma Purva Soundararajan.
“Es fundamental comprender las implicaciones ambientales más amplias de las estrategias innovadoras de protección de cultivos. Nuestros resultados confirman que el silenciamiento genético inducido por aspersión puede proteger los cultivos sin alterar las interacciones microbianas naturales que son esenciales para la persistencia y el crecimiento de las plantas”, afirma Mukesh Dubey.
“Este es un paso emocionante hacia sistemas agrícolas más sostenibles y resilientes. La supresión genética mediante pulverización proporciona una alternativa ecológica muy necesaria a los fungicidas químicos y los cultivos genéticamente modificados”, afirma Aakash Chawade.
Fuente: Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (SLU).
