El Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) financiará un trabajo liderado por la Universidad de Indiana, y de ser exitoso, podría utilizarse contra muchos otros patógenos de los cereales, como los hongos de la roya y los nematodos. Este enfoque genético podría reducir drásticamente la dependencia de los pesticidas y su impacto, y al mismo tiempo aumentar el rendimiento de los cultivos y reducir los costes para los agricultores.
Universidad de Indiana / 15 de septiembre, 2022.- Roger Innes se esfuerza por comprender las bases genéticas y bioquímicas de la resistencia a las enfermedades en las plantas. Estudia cómo las plantas pueden reconocer a los patógenos y responder activamente.
[Recomendado: La producción mundial de trigo puede duplicarse con mejoramiento genético moderno y edición genética]
Innes es profesor distinguido del Departamento de Biología de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Indiana en Bloomington. El Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del USDA ha concedido a Innes, a los miembros de su laboratorio y a sus colegas más de 1,2 millones de dólares para generar líneas de trigo y cebada con mayor resistencia al tizón de la espiga causado por el hongo Fusarium graminearum.
La enfermedad de la fusariosis (FHB) reduce el rendimiento y la calidad del grano, además de contaminar el grano con micotoxinas (cancerígenas para los consumidores). Amenaza la producción de trigo en todo el mundo y se prevé que sea aún más problemática en el futuro debido al cambio climático. En la actualidad, esta enfermedad se controla principalmente mediante fuertes aplicaciones de fungicidas, lo que resulta perjudicial para el medio ambiente.
[Recomendado: Científicos de EE.UU. identifican un nuevo gen que puede aumentar el rendimiento del trigo]
Para desarrollar trigo y cebada resistentes a FHB, el laboratorio de Innes colaborará con otros dos laboratorios: uno dirigido por Matthew Helm, biólogo molecular de investigación en producción de cultivos y control de plagas del USDA-ARS, ubicado en la Universidad de Purdue y graduado por la Universidad de Indiana (doctorado en Biología del Genoma, Célula y Desarrollo; 2019), y el otro con sede en el Reino Unido y dirigido por Kim Hammond-Kosack, bióloga molecular de plantas en Rothamsted Research.
Innes y sus colegas aprovecharán un sistema de vigilancia endógeno en las plantas que activa las respuestas inmunitarias tras la escisión de proteínas de señalización específicas por parte de las proteasas secretadas por los patógenos. Utilizando técnicas de edición del genoma de última generación, el equipo de Innes creará sustratos señuelo para estas proteasas patógenas, que, al ser cortadas, activarán el sistema inmunitario de la planta, confiriéndole así resistencia a la infección.
[Recomendado: Desarrollan trigo editado genéticamente resistente a problemático hongo sin necesidad de fungicidas]
En última instancia, esperan desarrollar métodos genéticos para la detección de proteasas patógenas, tanto en el interior como en el exterior de las células vegetales, centrándose en el trigo. Si la combinación de sistemas de detección de proteasas intracelulares y extracelulares que proponen tiene éxito, podría utilizarse contra muchos otros patógenos de los cereales, como los hongos de la roya y los nematodos. En conjunto, este enfoque genético podría reducir drásticamente nuestra dependencia de los pesticidas perjudiciales para el medio ambiente, al tiempo que aumentaría el rendimiento de los cultivos y reduciría los costes para los agricultores.