En un futuro estos descubrimientos permitirán diseñar nuevas estrategias para el control de la enfermedad.
En el Laboratorio de Interacciones Plantas-Microorganismos del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, Conicet-UNR) se obtuvieron nuevos avances en el estudio de los mecanismos de las interacciones planta-patógeno.
Este grupo posee una vasta trayectoria en el estudio de la enfermedad conocida como cancrosis de los cítricos, causada por la bacteria Xanthomonas citri subsp. Citri, que actualmente es uno de los principales problemas fitosanitarios con los que se encuentran los citricultores argentinos.
Hasta el momento, no existen plantas resistentes a esta enfermedad. Por ello todos los cítricos, entre ellos limones, naranjas, mandarinas, quinotos y pomelos, son afectados por esta patología.
En un trabajo reciente, publicado en Journal of Experimental Botany, con la colaboración de investigadores de los Institutos Max Planck de Alemania y KAUST de Arabia Saudita, este equipo de trabajo desveló un nuevo mecanismo que utiliza Xanthomonas para sobrevivir sobre la superficie de la hoja.
“La infección comienza cuando la bacteria ingresa en las plantas a través de los estomas, que son pequeños poros presentes en la superficie de las hojas que permiten el intercambio de gases con el medio ambiente, o también a través de heridas de la planta”, describe Natalia Gottig, investigadora adjunta del Conicet, y líder del proyecto.
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| Ainelén Piazza, Jorgelina Ottado, Betiana Garavaglia y Natalia Gottig. |
Una vez que la bacteria ingresa al tejido vegetal, se multiplica en el espacio intercelular del tejido y finalmente produce la lesión eruptiva característica de color marrón, que se denomina “cancro”.
La bacteria queda por encima de la hoja en esa protuberancia y cuando llueve o hay viento fuerte, emerge y se traslada, continuando la infección y contagiando toda la planta o inclusive a otras plantas cítricas.
Cuando la infección es muy severa se puede producir una defoliación masiva, lo cual debilita la planta y disminuye su capacidad de producir frutos. No afecta el sabor, pero como se rompe el tejido de la cáscara se favorece la colonización por otros patógenos y que el fruto se pudra más rápido.
La fruta infectada se puede comercializar en el mercado interno, pero presenta restricciones para ser comercializada en el mercado externo, limitando las exportaciones.
El grupo realiza estudios con el propósito de conocer no sólo un poco más los mecanismos que usa la bacteria para infectar la planta, sino además cómo puede defenderse del patógeno.
La investigadora destacó que uno de los ejes de estudio más importantes en los que el grupo se focalizó es la adherencia de la bacteria a la planta, etapa fundamental para el desarrollo futuro de la enfermedad y en la capacidad de asociarse con otras células de la misma bacteria y formar una comunidad denominada biofilm.
“Este crecimiento en forma de biofilm le permite a la bacteria sobrevivir mejor a las condiciones adversas ambientales y mantenerse por más tiempo sobre la superficie vegetal, lo cual aumenta su capacidad infectiva y prolonga la infección”, destaca Gottig.
El equipo del IBR demostró que este patógeno produce un azúcar, llamado trealosa, que es una sustancia osmoprotectora e importante para el desarrollo de la cancrosis de los cítricos, ya que permite que las bacterias sobrevivan a las situaciones de estrés ambiental a las que se exponen en la superficie vegetal.
Además, a través de estudios metabólicos y de proteómica, se demostró que la trealosa producida por la bacteria modifica la fisiología del tejido vegetal, de manera tal de favorecer el crecimiento del patógeno y de esta manera asegurar el desarrollo de la enfermedad.
Sin embargo, este azúcar es un arma de doble filo ya que las plantas cítricas evolucionaron y son capaces de detectar esta molécula y gatillar respuestas de defensa con el objetivo de contrarrestar el ataque del patógeno y así limitar el establecimiento de la enfermedad.
En este trabajo por primera vez se ha caracterizado el rol dual de la trealosa en la interacción planta-patógeno. “El descubrimiento de que esta molécula es capaz de despertar las respuestas de defensa de las plantas cítricas, permite pensar en nuevas estrategias que utilicen este azúcar para el control de la cancrosis y otras enfermedades de los cítricos”, concluye la investigadora.
Fuente: DICYT