Las plantas de arroz y trigo resistentes a las enfermedades pueden modular la susceptibilidad a las enfermedades en sus vecinas


Cultivar varias variedades de plantas en el mismo campo para resistir enfermedades es una práctica agrícola de larga data, pero puede tener resultados impredecibles.


por la Biblioteca Pública de Ciencias


Un estudio publicado el 12 de septiembre en la revista de acceso abierto PLOS Biology por Jean-Benoit Morel del Institut National de Recherche pour l’Agriculture l’Alimentation et l’Environnement, Montpellier, Francia, y sus colegas sugiere que las interacciones entre plantas pueden conferir inmunidad a enfermedades tanto en el trigo como en el arroz.

La susceptibilidad modulada por vecinos (NMS) ocurre cuando plantas vecinas sanas de la misma especie modulan la inmunidad basal y la susceptibilidad a los patógenos . Sin embargo, el NMS no se comprende bien.

Para evaluar el potencial del NMS para reducir la propagación de patógenos vegetales, los investigadores midieron la susceptibilidad a las enfermedades en 200 pares de variedades de arroz y trigo duro. Seleccionaron un conjunto de genotipos compuesto de variedades obtenidas selectivamente y otro de poblaciones que no se habían sometido a la selección moderna. Los pares de mezclas de variedades de la misma especie cultivadas en macetas bajo condiciones controladas de invernadero fueron inoculadas con patógenos foliares fúngicos y se monitoreó la susceptibilidad a las enfermedades antes de cualquier posible dispersión de patógenos.

Utilizando un modelo estadístico , los autores pudieron cuantificar la relevancia del NMS y la contribución relativa del efecto vecino sobre la susceptibilidad a patógenos en mezclas varietales.

Los investigadores identificaron 23 mezclas de la misma especie (~11%) donde las interacciones entre plantas modulaban la susceptibilidad a las enfermedades, lo que sugiere que la susceptibilidad modulada por los vecinos es un fenómeno relativamente frecuente. Observaron efectos tanto positivos como negativos de los vecinos, lo que indica que las consecuencias de las interacciones entre plantas pueden ser variables.

El estudio tuvo varias limitaciones, por ejemplo, sólo se probaron dos cultivos, arroz y trigo. Estudios futuros adicionales pueden incluir pruebas de campo , donde las plantas se someten a una variedad de condiciones al aire libre, en lugar de cultivarse en un invernadero.

Las plantas de arroz y trigo resistentes a las enfermedades pueden modular la susceptibilidad a las enfermedades en sus vecinas
Los investigadores han descubierto que el arroz y el trigo resistentes a las enfermedades pueden modular la susceptibilidad a las enfermedades en las plantas vecinas. Crédito: David Ritter (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Según los autores, “Estos hallazgos abren nuevas vías para desarrollar prácticas agrícolas más sostenibles mediante la ingeniería de mezclas de cultivos menos susceptibles gracias a las propiedades emergentes, pero ahora predecibles, de las mezclas. Nuestro estudio sugiere que los efectos indirectos de las interacciones planta-planta sobre la susceptibilidad a los patógenos podrían utilizarse para diseñar mezclas varietales con protección de cultivos integrada”.

Morel añade: “En los animales, y en particular en los rebaños, se observa comúnmente que los individuos ajustan su funcionamiento en función de sus vecinos, de una manera que beneficia al grupo pero no necesariamente a cada individuo. Este trabajo muestra que tal fenómeno existe en las plantas, sugiriendo en ese caso que las plantas regulan su inmunidad a nivel poblacional , abriendo nuevas perspectivas para la investigación de cultivos y ecología”.

Más información: Pélissier R, Ballini E, Temple C, Ducasse A, Colombo M, Frouin J, et al. (2023) La identidad genética de las plantas vecinas en mezclas intraespecíficas modula la susceptibilidad a enfermedades tanto del trigo como del arroz. Biología PLoS (2023). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002287