A medida que los humanos domesticaron las plantas, guardaron ciertas semillas para plantarlas en la próxima temporada de crecimiento en función de los rasgos deseables.
por la Sociedad Americana de Fitopatología
La susceptibilidad a las enfermedades apareció en este camino hacia la domesticación, pero las variedades silvestres de plantas podrían combatir estos patógenos. Hoy en día, la mayoría de las variedades de papas cultivadas son susceptibles a la pudrición blanda y la enfermedad de la pata negra, causada por especies de Pectobacterium , pero tienen dificultades para combatir los patógenos como su antepasado silvestre. Actualmente se desconocen los genes de resistencia específicos, lo que plantea a Pectobacterium como una gran amenaza para la producción mundial de papa y la seguridad alimentaria.
Para ayudar a dominar esta amenaza, Janak Joshi y sus colegas de la Universidad Estatal de Colorado realizaron recientemente un estudio, publicado en Molecular Plant-Microbe Interactions ( MPMI) , investigando cómo la papa silvestre de América del Sur ( Solanum chacoense M6) puede tolerar estas enfermedades causadas por Pectobacterium .
Habían revelado en un estudio anterior que la papa silvestre produce moléculas llamadas metabolitos, que reducen la virulencia de la enfermedad al interrumpir el sistema de comunicación de las bacterias y detener su capacidad para degradar las paredes celulares de las plantas . En la investigación más reciente de los autores, compararon los perfiles de proteínas de papa silvestre y doméstica, y descubrieron un segundo conjunto de moléculas, llamadas inhibidores de proteasa, que también previenen la malignidad bacteriana.
Este emocionante descubrimiento llevó a los investigadores a clonar el ADN de varios genes inhibidores de la proteasa y purificar las proteínas que codifican. Mientras probaban los efectos de las proteínas en las bacterias, Joshi y sus colegas descubrieron que estas proteínas hacen que las bacterias cambien de forma y se agrupen de forma extraña, inhiben su capacidad para degradar las células vegetales e incluso dificultan su motilidad.
Con su investigación, los autores tienen como objetivo desarrollar una próxima generación de variedades de papa que resista a los patógenos de forma duradera e independiente, reduciendo los desechos de podredumbre y los aerosoles químicos. El autor correspondiente Adam Heuberger comenta: “Nuestro hallazgo es el segundo mecanismo de resistencia que observamos en esta especie de planta, S. chacoense . Esto respalda la idea de que las especies de plantas silvestres han evolucionado con múltiples factores de resistencia, o su propia “pirámide” de rasgos, que puede traducirse en nuestras industrias de alimentos y plantas ornamentales”.
Un conjunto de rasgos de defensa se considera duradero porque empeora la capacidad de las bacterias para superar esta resistencia. “Pueden evolucionar para esquivar una molécula, solo para ser golpeados en la cabeza por otra”, comenta Heuberger.
Los inhibidores de la proteasa identificados en este estudio pueden beneficiar los programas de cultivo de papa a largo plazo y potencialmente pueden tener un efecto mucho más inmediato como proteínas purificadas que se usan para proteger las plantas en el campo, con la esperanza de derrotar a la Pectobacterium en la cabeza en los años venideros.
Más información: Janak R. Joshi et al, Los inhibidores de proteasa de Solanum chacoense inhiben la virulencia de Pectobacterium al reducir la actividad y motilidad de la proteasa bacteriana, Interacciones moleculares entre plantas y microbios (2022). DOI: 10.1094/MPMI-04-22-0072-R
