El trigo resistente a enfermedades podría estar a una proteína de distancia

El trigo resistente con biotecnología no es solo innovación, sino una respuesta a las condiciones agrícolas reales. Las enfermedades causadas por hongos son uno de los mayores desafíos en la producción de trigo. Entre ellas, la fusariosis de la espiga (fusarium) y el tizón de la espiga (septoria) que causan pérdidas significativas en los cultivos, representando alrededor del 2% al 3% de la producción mundial de trigo.

Ante este desafío, científicos identificaron un gen clave en los hongos que causan estas enfermedades en el trigo. Se trata del gen Knr4, responsable de producir una proteína con el mismo nombre, esencial para la infección.

Piensa en Knr4 como una llave que permite a los hongos ingresar y propagarse en la planta. Si se elimina esta llave, la "puerta" de infección se cierra, que sería la proteína, impidiendo que el hongo ataque al trigo. Por esta razón, bloquear o desactivar el gen Knr4 se perfila como una estrategia prometedora para mejorar la resistencia del trigo a estas enfermedades.

Knr4: el punto débil de los hongos que atacan al trigo

Los investigadores de Rothamsted Research, en colaboración con la Universidad de Bath y la Universidad de Exeter, analizaron el genoma de Fusarium y Septoria, dos hongos responsables de las enfermedades en el trigo mencionadas, y descubrieron que el gen Knr4 desempeña un papel clave en la planta al ser el encargado de producir la proteína que permite la infección cuando los hongos llegan al cultivo. 

🔬 Cuando eliminaron este gen en Fusarium, el hongo perdió por completo su capacidad de infectar el trigo.

🌾 En Septoria, la eliminación del gen redujo significativamente su agresividad.

Erika Kroll, quien lideró el estudio, rescató como importante que la proteína Knr4 solo está presente en los hongos, por lo que enfocarse en ella no afectaría al cultivo, los humanos ni los animales: 

“Esto significa que si nos centramos en Knr4, podríamos reducir la infectividad de los hongos patógenos sin dañar el cultivo de trigo, a nosotros mismos ni a otros animales. Esto podría ser un punto de inflexión para controlar estos patógenos graves”. - Erika Kroll

Este descubrimiento es comparable al mapa de una ciudad, donde algunos aspectos son esenciales para el tráfico. Si se bloquea una intersección importante, toda la movilidad colapsa. Lo mismo ocurre con el gen Knr4: si se altera su función, el hongo pierde su capacidad de infectar.

Un nuevo enfoque para proteger el trigo

El control de enfermedades en los cultivos suele depender del uso de fungicidas, pero con las crecientes restricciones por preocupaciones ambientales, es necesario desarrollar nuevas estrategias. 

Los investigadores proponen dos posibles soluciones para aprovechar este hallazgo:

• Nuevos fungicidas que afecten la función de la proteína Knr4 y reduzcan la capacidad de los hongos para propagarse.
• Técnicas de interferencia de ARN, que podrían inhibir la expresión del gen Knr4 en los hongos, bloqueando su desarrollo sin dañar el trigo.
  
   

Un paso adelante en la lucha contra las enfermedades del trigo

Este estudio no solo mejora la comprensión de cómo los hongos atacan al trigo, sino que también abre la puerta a estrategias innovadoras para su control. Con el avance de la biotecnología, es posible desarrollar cultivos más resistentes y métodos más eficientes para manejar las enfermedades agrícolas sin depender exclusivamente de los fungicidas tradicionales.

El camino hacia un trigo más resistente sigue avanzando, y con investigaciones como esta, el futuro de la producción agrícola se vuelve más prometedor. 

Fuente:
Una proteína Knr4/Smi1 fúngica conservada es crucial para mantener la tolerancia al estrés de la pared celular y la patogénesis de la planta huésped, PLOS Pathogens

UN GEN FÚNGICO “ASESINO” PODRÍA SER LA CLAVE PARA CONTROLAR ENFERMEDADES DEL TRIGO, Rothamsted Research