Mejorar la resistencia de los cultivos frente a enfermedades fúngicas Investigadores europeos han analizado genéticamente un sistema modelo cultivo-patógeno fúngico con el objetivo de descubrir nuevos métodos para hacer más duradera la resistencia de los cultivos a enfermedades fúngicas. Cambio climático y medio ambiente © Thinkstock Para garantizar la disponibilidad suficiente de alimentos para una población mundial en rápido crecimiento, es necesario que las plantas de cultivo produzcan más a partir de una superficie de terreno cultivable cada vez menor. Las cosechas pueden ser mejoradas haciendo los cultivos más resistentes a plagas y patógenos y menos susceptibles al estrés ambiental inducido por el cambio climático. El proyecto financiado por la Unión Europea DURABLE RESISTANCE (Understanding factors affecting durability of crop resistance genes) empleó la colza y un patógeno fúngico como sistema modelo para comprender cómo se produce la ruptura de la resistencia a enfermedades en un cultivo. Por medio de una estrategia evolutiva de defensa y contra-defensa, en plantas y hongos han co-evolucionado genes complementarios que permiten a los hongos atacar y a las plantas hacer frente a las enfermedades fúngicas. Por ejemplo, los hongos presentan genes de avirulencia (avr) que producen unas proteínas denominadas efectores, que permiten a los hongos infectar a las plantas. A su vez, en las plantas han aparecido genes de resistencia (R) que reconocen los correspondientes genes avr de los hongos para poner en marcha el sistema de defensa de la planta. Gracias a la rápida evolución de los genes avr, los hongos pueden evitar ser reconocidos por los genes R de las plantas, lo que conduce a una ruptura de la resistencia. Esto es lo que sucedió en los cultivos de colza de Australia en 2003, cuando el país experimentó una ruptura generalizada de la resistencia de los cultivos durante una epidemia fúngica. Cuando se estudió la base genética de la ruptura de la resistencia por los hongos, los investigadores descubrieron que determinadas mutaciones en los genes avr hicieron que estos patógenos fueran invisibles para las defensas de las plantas. Para hacer frente a esta ruptura, los socios del proyecto DURABLE RESISTANCE demostraron que la resistencia de los cultivos podía ser mejorada mediante la incorporación de genes secundarios menores de resistencia R durante el proceso de fitomejoramiento. Estos genes menores no confieren resistencia por sí solos, pero evitan que los hongos evolucionen de una manera que les permita romper la resistencia de los genes R. Los investigadores también descubrieron que las condiciones ambientales tienen un efecto en cómo de duradera y estable es la resistencia. Ante el calentamiento global, es muy preocupante que los genes R sean cada vez menos eficaces a temperaturas más altas y que, al mismo tiempo, los efectores fúngicos puedan suprimir mejor las defensas de los hospedadores. Finalmente, los socios de DURABLE RESISTANCE descubrieron ciertas proteínas que se unen a los efectores fúngicos y que podrían ser empleadas en los programas de fitomejoramiento para mejorar la resistencia de los cultivos de colza y de otros cultivos alimenticios. El trabajo de este proyecto ayudará a prevenir futuros brotes de hongos en plantas de cultivo. Palabras clave Resistencia de los cultivos, enfermedades fúngicas, estrés ambiental, genes de resistencia, colza, avirulencia
