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Manchas de maíz: estudio encuentra genes importantes en la respuesta de defensa


Cuando las plantas de maíz son atacadas por un patógeno, a veces responden matando sus propias células cerca del sitio del ataque, cometiendo «suicidio celular» para frustrar el daño adicional del atacante.


por la Universidad Estatal de Carolina del Norte


Este sacrificio celular puede causar manchas o lesiones muy pequeñas, a menudo microscópicas, en la planta.

Pero hasta ahora ha sido difícil entender cómo la planta regula este mecanismo de defensa «irregular» porque la respuesta es muy rápida y localizada.

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han identificado una serie de genes candidatos y procesos celulares que parecen controlar esta llamada respuesta de defensa hipersensible (HR) en el maíz . Los hallazgos, que aparecen en PLOS Genetics , podrían ayudar a los investigadores a construir mejores respuestas de defensa en el maíz y otras plantas ; Se cree que la FC ocurre en todas las plantas de orden superior, incluidos todos los árboles y plantas de cultivo, y normalmente es una respuesta estrictamente regulada.

La respuesta de defensa hipersensible en el maíz protege la planta al matar algunas de sus propias células en una respuesta rápida y localizada. 
Los investigadores de NC State y USDA han identificado los principales genes candidatos involucrados en esta respuesta. 
Crédito: Dr. Peter Balint-Kurti, USDA y NC State

Los 44 genes candidatos parecen estar involucrados en la respuesta de defensa, la muerte celular programada, la modificación de la pared celular y algunas otras respuestas vinculadas a la resistencia al ataque, dice el Dr. Peter Balint-Kurti, autor correspondiente del artículo y Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). profesor que trabaja en los departamentos de patología de plantas y ciencias de cultivos de NC State.

Para llegar al hallazgo, los investigadores del estado de Carolina del Norte se unieron a investigadores de la Universidad de Purdue para examinar más de 3.300 plantas de maíz que contenían una mutación similar: todas tenían una FC exagerada porque un gen de resistencia particular, Rp1-D21, no se apaga.

«Es similar a un humano que tiene una respuesta autoinmune que nunca se detiene», dice Balint-Kurti. «Esta mutación hace que una planta de maíz desencadene de manera inapropiada esta respuesta de defensa hipersensible, causando manchas en la planta de maíz y un retraso en el crecimiento».

Los investigadores examinaron el plano completo del gen del maíz, unos 26,5 millones de puntos en el genoma de 2 a 3 mil millones de pares de bases, para encontrar los genes más estrechamente asociados con la FC. Balint-Kurti dijo que los principales candidatos tenían sentido, ya que en su mayoría parecen estar relacionados con la defensa o la resistencia a las enfermedades.

«Todos los procesos asociados con los genes candidatos principales se han asociado previamente con los recursos humanos», dijo Balint-Kurti. «Esperemos que este trabajo brinde una oportunidad para caracterizar realmente esta importante respuesta de defensa y aprender más sobre ella en otras plantas».


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