Proteína recién descubierta en hongos pasa por alto las defensas de las plantas



Un equipo del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU. y científicos de la Universidad Estatal de Washington identificaron una proteína que permite que el hongo que causa la pudrición del tallo por moho blanco en más de 600 especies de plantas supere las defensas de las plantas.


por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos


El conocimiento de esta proteína, llamada SsPINE1, podría ayudar a los investigadores a desarrollar un sistema nuevo y más preciso de medidas de control para el hongo Sclerotinia sclerotiorum , que ataca a las patatas, la soja, el girasol, los guisantes, las lentejas, la canola y muchos otros cultivos de hoja ancha. El daño puede sumar miles de millones de dólares en un año de brotes graves.

Los hongos S. sclerotiorum hacen que las plantas se pudran y mueran al secretar sustancias químicas llamadas poligalacturonasas (PG), que rompen las paredes celulares de la planta. Las plantas evolucionaron para protegerse produciendo una proteína que detiene o inhibe la PG del hongo, denominada PGIP, que se descubrió en 1971. Desde entonces, los científicos han sabido que algunos hongos patógenos tienen una forma de superar la PGIP de la planta. Pero no habían sido capaces de identificarlo.

«Lo que tienes es esencialmente una carrera armamentista continua entre los patógenos fúngicos y sus plantas anfitrionas, una intensa batalla de ataque, contraataque y contraataque en la que cada uno está constantemente desarrollando y cambiando sus tácticas químicas para eludir o superar las defensas del otro. «, dijo el patólogo de plantas de investigación Weidong Chen de la Unidad de Investigación de Fisiología Genética de Leguminosas de Granos mantenida por el ARS en Pullman, Washington, y líder del estudio recién publicado en Nature Communications .

La clave para identificar SsPINE1 fue mirar fuera de las células del hongo, según Chen.

Proteína recién descubierta en hongos pasa por alto las defensas de las plantas
Una proteína recién descubierta ayuda al hongo que causa la pudrición del tallo por moho blanco en los girasoles y más de 600 otras especies de plantas a eludir las defensas de las plantas. Crédito: ARS-USDA

«Lo encontramos al observar los materiales excretados por el hongo», dijo. «Y ahí estaba. Cuando encontramos esta proteína, SsPINE1, que interactuaba con PGIP, tenía sentido».

Luego, para demostrar que la proteína SsPINE1 era lo que permitía a Sclerotinia eludir el PGIP de las plantas, Chen y sus colegas eliminaron la proteína en el hongo en el laboratorio, lo que redujo drásticamente su impacto.

«Se me puso la piel de gallina cuando encontramos esta proteína «, dijo Kiwamu Tanaka, profesor asociado en el Departamento de Patología Vegetal de la Universidad Estatal de Washington y coautor del artículo. «Respondió a todas estas preguntas que los científicos han tenido durante los últimos 50 años: ¿Por qué estos hongos siempre superan las defensas de las plantas ? ¿Por qué tienen una gama de huéspedes tan amplia y por qué tienen tanto éxito?»

El descubrimiento de SsPINE1 ha abierto nuevas vías para investigar el control de los patógenos de la pudrición del tallo del moho blanco, incluida una reproducción más específica y posiblemente aún más efectiva para hacer que las plantas sean naturalmente resistentes a las enfermedades de la esclerotinia. Y el equipo ha demostrado que otros patógenos fúngicos relacionados utilizan esta contraestrategia, lo que solo sirve para hacer que este descubrimiento sea aún más importante.

Esta investigación es parte de la Iniciativa Nacional Sclerotinia, un esfuerzo de varias organizaciones que ARS creó para contraatacar a S. sclerotiorum porque el hongo causa mucho daño en todo el mundo.

El equipo de investigación también incluyó a científicos del USDA-ARS, WSU, la Universidad Northwestern A&F en Shaanxi, China, la Universidad Politécnica de Wuhan en Wuhan, China y la Universidad Agrícola de Huazhong en Wuhan.



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