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Nuevo tipo amplio de resistencia contra los insectos que se encuentran en las plantas


Identificar el código genético de la resistencia a las enfermedades en las plantas suele ser complicado. Por lo general, un solo gen solo puede ofrecer protección contra una enfermedad o parásito específico. 




Pero esta vez es diferente. Investigadores de la Universidad e Investigación de Wageningen han descubierto que un gen de resistencia en el berro (Arabidopsis thaliana) contra el pulgón verde del melocotón también afecta a otros pulgones y moscas blancas. Sin embargo, no todas las especies de pulgones o moscas blancas se desaniman. La mosca blanca del tabaco y el pulgón de la mostaza no se ven afectados y aún se deleitan con la planta, pero para esta última esto implica un ritual de escupir inusual.

Los pulgones están muy extendidos en plantas y cultivos agrícolas. Se alimentan de la savia de las plantas, pero también transmiten virus. Por lo tanto, los esfuerzos para reducir el uso de insecticidas en la agricultura incluyen mucha investigación sobre los mecanismos de defensa naturales en las plantas.

Karen Kloth, investigadora del laboratorio de Entomología de WUR, se especializa en esta área. En 2017, descubrió un gen que hace que una especie de planta, el berro thale, sea más resistente al pulgón verde del melocotón. En un nuevo experimento, publicado en Plant, Cell & Environment, ella y sus compañeros investigadores demuestran que este gen se encuentra en todas las partes de la planta (raíces, hojas, tallos y brotes), pero solo está activo en los llamados floema: las células que transportan la savia rica en azúcar a través de la planta. También descubrieron que el gen actúa contra otras especies de pulgones y moscas blancas que, como el pulgón verde del melocotón, se alimentan de la savia del floema.

El gen vegetal reduce la reproducción y el apetito de los insectos

Resulta que al pulgón del tabaco, el pulgón de la col y la mosca blanca de la col no les va tan bien en las plantas que contienen este gen, dice Kloth. “Produjeron menos crías o huevos durante el experimento. Las pruebas de comportamiento detalladas también revelaron que cuando las plantas contenían el gen de resistencia, los pulgones pasaban más tiempo salivando antes de que pudieran comenzar a comer, y también pasaban menos tiempo dándose un festín con la savia del floema ”.

Para monitorear el comportamiento de alimentación de los pulgones con gran detalle, un hilo dorado conectado a los dispositivos de grabación se pegó a su espalda con pegamento plateado.
Para monitorear el comportamiento de alimentación de los pulgones con gran detalle, un hilo dorado conectado a los dispositivos de grabación se pegó a su espalda con pegamento plateado.

El pulgón de la mostaza escupe hasta 20 veces antes de empezar a comer

Sin embargo, el gen no funciona contra el pulgón de la mostaza o la mosca blanca del tabaco. El pulgón de la mostaza mostró un comportamiento inusual que podría desactivar la resistencia. Kloth: “Estos pulgones inyectaban repetidamente sus partes de la boca en forma de aguja en el floema y luego escupían, haciéndolo hasta 20 veces antes de que realmente comenzaran a comer. Esto sugiere que la inyección repetida de proteínas especiales en la saliva ayuda al pulgón de la mostaza a evitar la resistencia «.

Incrementar la resiliencia natural de los cultivos.

La investigación, realizada en colaboración con la Universidad de Umeå y KeyGene, fue parcialmente financiada por una subvención Veni otorgada a Kloth en 2018 por el Consejo de Investigación Holandés (NWO) para llevar a cabo una investigación sobre los mecanismos de defensa natural en las plantas contra las plagas de insectos y virus que podrían ayudar a reducir el uso de insecticidas. “Muchos cultivos se ven afectados por infestaciones de pulgones y moscas blancas. Son difíciles de tratar, lo que lleva a la propagación de virus vegetales y pone en peligro los rendimientos. Por lo tanto, es bastante notable descubrir que un solo gen en el berro ofrece protección contra diferentes especies de pulgones y moscas blancas. Se espera que una mayor investigación revele el mecanismo subyacente en funcionamiento y cómo este gen puede usarse para aumentar la resiliencia natural de los cultivos ”.



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