La gente se ha preguntado durante años por qué los patógenos Phytophthora infesta causa la devastadora enfermedad del tizón tardío, fuente de la hambruna de la papa irlandesa, en las papas, pero no tiene ningún efecto en plantas como la manzana o el pepino. ¿Cómo pueden los manzanos y las plantas de pepino deshacerse por completo de este patógeno devastador? Los científicos agrícolas se han preguntado durante años: si esta resistencia es tan completa y persiste durante tantas generaciones, ¿hay alguna forma de transferirla a plantas susceptibles como el trigo y así detener las enfermedades? sobre la resistencia al no anfitrión
Hay muchos ejemplos de plantas que son susceptibles a un patógeno pero capaces de resistir a otro patógeno estrechamente relacionado. Al descubrir el mecanismo detrás de la resistencia, podemos obtener una comprensión más profunda de la planta. sistema inmunológico y también puede descubrir aspectos previamente desconocidos de la señalización y regulación inmunológica, lo que puede ayudar a los científicos a mejorar la resistencia contra un espectro más amplio de patógenos.
¿Por qué es tan importante determinar la base molecular de la resistencia sin hostias? ?
Esta pregunta siempre ha sido importante, ya que los patógenos son una amenaza constante para la agricultura, lo que limita la cantidad de alimentos que se produce y dónde se pueden cultivar. Los científicos continúan aprendiendo formas de reducir el impacto de las enfermedades mediante el desarrollo de pesticidas, la implementación de nuevas prácticas en el campo y el mejoramiento de cultivos con mayor resistencia.
Sin embargo, el mundo moderno socava inadvertidamente estos esfuerzos de varias maneras. La globalización y el aumento del movimiento han contribuido a la propagación de patógenos a nuevos entornos. Un ejemplo destacado es la reciente aparición de la añublo del trigo causada por el hongo Magnaporthe oryzae, que durante mucho tiempo no pudo colonizar el trigo.
“El campo de la resistencia no huésped se propone identificar formas novedosas de diseñar la resistencia a estos patógenos vegetales, guiados por enfoques que ya existen en la naturaleza”, explicó Matthew Moscou, científico del Laboratorio Sainsbury en Norwich, Reino Unido. “Esta pregunta es fundamental para entender por qué algunas plantas se infectan con un patógeno en particular y otras no, y, viceversa, por qué un patógeno determinado solo puede colonizar con éxito un número limitado de especies de plantas, que colectivamente forman su rango de hospedadores”.
¿Qué sabemos?
Los científicos han aprendido que la resistencia al no huésped es una característica controlada por muchos genes y gobernada en gran medida por los atributos característicos de una determinada constelación de patógenos vegetales. Las barreras físicas preexistentes e inducidas, como la cutícula de la planta, y la secreción de moléculas antimicrobianas, son a menudo factores clave en la resistencia a no hospedantes. Más recientemente, los científicos han reconocido la interacción de los sensores inmunitarios de tipo NLR del huésped y las proteínas efectoras de patógenos secretadas como otro determinante importante de la resistencia del huésped.
¿Qué es lo que no sabemos?
“Si bien la contribución de los comensales microbianos (microbios que habitan naturalmente los órganos de las plantas sin causar ningún daño) a la inmunidad de las plantas ha surgido durante los últimos años, su papel explícito en la resistencia a los no hospedadores aún no se ha demostrado”, dijo Ralph Panstruga, científico de Universidad RWTH Aachen en Alemania. “Nuestro conocimiento sobre la resistencia no huésped se basa en gran medida en los hallazgos obtenidos en un puñado de especies de plantas de angiospermas (modelo) que son genéticamente muy tratables. Todavía no sabemos hasta qué punto se pueden generalizar estos conocimientos, especialmente con respecto a las no angiospermas ".
Si bien hay mucho que desconocemos sobre la resistencia a no hospedantes, los avances recientes en tecnología, como los métodos de secuenciación de ADN, facilitarán que los científicos aprendan más. En cuanto a la comprensión de la contribución de los comensales microbianos, los científicos han podido explorar este aspecto recientemente a través de experimentos de reconstitución con comunidades microbianas sintéticas en combinación con sistemas de plantas libres de gérmenes. Estas herramientas se establecieron recientemente para algunas especies de plantas modelo y aún no están disponibles para muchos cultivos de importancia agrícola.
¿Qué puede resultar de responder a esta pregunta?
Aprender más sobre la resistencia no huésped ayudará a los científicos a apreciar mejor que la susceptibilidad y la resistencia son los resultados extremos de las interacciones entre plantas y patógenos, con todo tipo de formas intermedias posibles. Los científicos también pueden descubrir patógenos vegetales no descubiertos en algunas especies, lo que mejorará las estrategias de control de enfermedades. Responder a esta pregunta también ayudará a los científicos a comprender mejor si los comensales microbianos contribuyen a la resistencia, lo que podría formar la base de futuras medidas de protección vegetal. Finalmente, estos conocimientos completarán nuestra imagen del sistema inmunológico de las plantas.
Para ver la revisión completa, lea "¿Cuál es la base molecular de la resistencia sin hostias?" publicado en el número de noviembre de la MIPYMES diario. Este artículo es el primero de una serie de diez revisiones que exploran las 10 principales preguntas sin respuesta en las interacciones entre plantas y microbios moleculares, que surgieron de una iniciativa de crowdsourcing encabezada por el MIPYMES el consejo editorial de la revista en el Congreso Internacional de 2019 sobre Interacciones Moleculares Planta-Microbio en Glasgow, Escocia.
Cuando los asistentes a la reunión, Panstruga y Moscou se enteraron de la búsqueda para identificar las 10 principales preguntas sin respuesta en MIPYMES, quedaron fascinados de inmediato. Cuando vieron la lista final, se sintieron atraídos por la pregunta sobre la resistencia al no huésped, una defensa de la planta que proporciona inmunidad a todos los miembros de una especie vegetal contra un microorganismo que es dañino para otras especies de plantas.
“Dado que ambos hemos publicado experiencia en el área de la resistencia al no anfitrión, era algo evidente que podíamos contribuir con un artículo de revisión a esta cuestión relevante”, dijo Panstruga. “Sentimos durante bastante tiempo que algunos conceptos y términos en el campo son ambiguos y posiblemente engañosos, y que sería el momento adecuado para resumir el conocimiento actual, pero también para aclarar algunos aspectos y plantear algunos nuevos ideas ".
