Reportada por primera vez en 2015, la mancha de alquitrán es una enfermedad emergente en el maíz que se ha extendido rápidamente por Estados Unidos y Canadá, provocando una enorme pérdida de rendimiento estimada en 1.200 millones de dólares solo en 2021.
por la Sociedad Fitopatológica Estadounidense
La mancha de alquitrán recibe su nombre de sus síntomas icónicos que se asemejan a las salpicaduras de “alquitrán” en las hojas de maíz, pero estas manchas son en realidad lesiones marrones formadas por el hongo patógeno Phyllachora maydis.
La investigación de este patógeno destructivo es un desafío porque no puede sobrevivir fuera de su planta huésped; por lo tanto, actualmente se conoce poca información sobre los mecanismos que contribuyen a su ciclo de enfermedad, incluida la formación de esporas, la reproducción y la infección de las plantas.
En consecuencia, los investigadores han llegado a confiar en la secuenciación del genoma para identificar qué genes están presentes y predecir qué funciones desempeñan durante el desarrollo de la enfermedad. Sin embargo, el borrador actual del genoma está en gran medida incompleto y, aunque hay genes presentes en el hongo, es posible que no se expresen durante la infección.
Para abordar esto, un estudio reciente dirigido por Joshua MacCready y Emily Roggenkamp del laboratorio de Martin I. Chilvers en la Universidad Estatal de Michigan generó un genoma de alta calidad para P. maydis y proporcionó el primer análisis global de expresión genética de la infección por la enfermedad de la mancha de alquitrán. El estudio, publicado en la revista Molecular Plant-Microbe Interactions , encontró que el hongo se reproduce sexualmente en una etapa temprana de la formación de la lesión, y esto requiere dos individuos de diferentes tipos de apareamiento.
Este hallazgo es significativo porque la reproducción sexual permite que el hongo evolucione con mayor flexibilidad genética, lo que da como resultado aislados potencialmente más virulentos o resistentes a los fungicidas. Como muchos hongos patógenos , P. maydis depende de la secreción de proteínas, llamadas efectoras, para manipular y superar la inmunidad de las plantas.
Este estudio identificó más de 100 efectores, muchos de los cuales eran exclusivos de este hongo patógeno y se expresaban altamente durante la infección, lo que sugiere que estas proteínas desempeñan un papel novedoso durante la infección y justifican una mayor investigación para determinar su función.
El análisis del genoma y la expresión genética proporciona un recurso valioso para otros investigadores que estudian la mancha de alquitrán en el maíz. Chilvers afirma: “Este estudio sienta las bases para futuros estudios para examinar los efectores, la patogénesis y el ciclo de vida de este patógeno”. Armados con una mejor comprensión sobre este hongo, estos investigadores pretenden implementar tácticas mejoradas de manejo de enfermedades para este patógeno impactante.
Más información: Joshua S. MacCready et al, Elucidación de la naturaleza obligatoria y la capacidad biológica de un patógeno fúngico invasivo del maíz, interacciones moleculares entre plantas y microbios (2023). DOI: 10.1094/MPMI-10-22-0213-R
