Las papas producen una molécula que es transformada por microbios y provoca la eclosión de parásitos.
El descubrimiento de esta triple relación por parte de la Universidad de Kobe no solo aporta una nueva perspectiva sobre cómo las plantas interactúan con su entorno, sino que también abre la puerta al desarrollo de contramedidas contra el parásito.
El nematodo del quiste de la papa es un parásito de las raíces en plantas como la papa y el tomate, que puede causar pérdidas de rendimiento a gran escala si no se trata. Sus huevos pueden sobrevivir en el suelo hasta 20 años y eclosionan al detectar ciertas moléculas, llamadas «factores de eclosión», secretadas por las raíces de la especie objetivo.
Mizutani Masaharu, fitoquímico de la Universidad de Kobe, afirma: «Si aplicamos factores de eclosión a los suelos agrícolas antes de plantar las plantas, induciendo así la eclosión prematura de los parásitos , esta llamada ‘eclosión suicida’ podría ser un control eficaz de los parásitos. Sin embargo, esta clase de sustancias químicas es difícil de identificar porque se secretan en cantidades muy pequeñas».
El investigador de la Universidad de Kobe y su equipo descubrieron previamente que entre los dos factores de eclosión conocidos, las plantas sólo secretan uno, llamado «solanoeclepin B» (SEB), mientras que los microorganismos del suelo lo convierten en la otra forma conocida, llamada «solanoeclepin A» (SEA).
Explica: «Cuando medimos la velocidad de reacción del proceso, observamos que la cantidad de SEB en el suelo aumentó inicialmente al aplicar secreciones de la raíz de tomate. Esto nos llevó a plantear la hipótesis de que debía existir otra molécula, hasta entonces desconocida, que las plantas habían producido y secretado. En el suelo, conjeturamos, los microbios del suelo la convirtieron en SEB y luego en SEA».
Como expertos en las interacciones de las plantas con su entorno suelo, el equipo se propuso identificar el componente misterioso y su relevancia ambiental con trabajo de detective químico y análisis genético.
En la revista New Phytologist , el equipo de la Universidad de Kobe publicó la naturaleza de la sustancia química, a la que llamaron «solanoeclepin C» (SEC), junto con el descubrimiento de que las plantas secretan este compuesto 20 veces más que el SEB previamente identificado.
Es importante destacar que pudimos demostrar que el SEC recién identificado no provoca la eclosión de los parásitos. Sin embargo, se convierte en SEB en el suelo mediante un proceso de descomposición que se acelera drásticamente por la acción microbiana. Esto indica que quizás la secreción de SEC sea de relevancia fisiológica para las plantas, pero mediante la conversión de la sustancia química en SEB y posteriormente en SEA, los parásitos se activan. Esta es la primera vez que se encuentra este tipo de relación tripartita para esta clase de sustancias químicas, afirma Mizutani.
Las plantas suelen secretar sustancias químicas para atraer a los microorganismos del suelo y ayudarles a obtener agua o nutrientes a cambio de compuestos ricos en carbono. Una interacción similar podría ser la intención de la planta en este caso.
Mizutani explica: «Al probar distintas condiciones ambientales para las plantas, descubrimos que secretaban SEC y, en mucha menor medida, SEB, especialmente cuando carecían de nitrógeno o fósforo, que son nutrientes esenciales».
Este es un patrón típico de las plantas que solicitan ayuda microbiana, y es posible que los parásitos hayan manipulado un efecto químico secundario de este sistema de llamada de emergencia. Sin embargo, el verdadero propósito fisiológico de la secreción aún debe aclararse en estudios futuros.
«A primera vista, un factor de eclosión parece ser un componente que solo tiene actividad desfavorable para una planta, y resulta curioso por qué lo producen. Sin embargo, esperamos con interés futuros trabajos que aclaren los efectos beneficiosos que esta clase de sustancias químicas tiene para las plantas», afirma Mizutani.
Sobre el uso de estas moléculas en la agricultura para inducir la eclosión suicida, el fitoquímico afirma: «Esta clase de sustancias químicas es estructuralmente compleja y, por lo tanto, difícil de producir. Pero si seguimos buscando, podríamos encontrar un equivalente con efectos similares y más fácil de producir».
Más información: Ryota Akiyama et al., Solanoeclepina C, una molécula secretada por la raíz que los microbios de la rizosfera convierten en factores de eclosión para los nematodos del quiste de la papa, New Phytologist (2025). DOI: 10.1111/nph.70252
