Por Karla Navarro
Ensenada, Baja California.- Estudios en torno al funcionamiento molecular del hongo Lasiodiplodia theobromae son desarrollados por la doctora Rufina Hernández Martínez, investigadora del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), en busca de métodos de control de patógenos que atacan plantas de vid en condiciones de estrés.
Mediante las investigaciones de la especialista del Departamento de Microbiología del CICESE, se han identificado genes que favorecen el ataque del hongo en plantas bajo condiciones de estrés, además de conocer su proceso de infección en la planta.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Rufina Hernández, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), explicó a detalle los hallazgos de su trabajo, al que se adentró desde hace 10 años.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿De qué forma invaden a las plantas de vid los hongos fitopatógenos que está estudiando?
Rufina Hernández Martínez (RHM): Son hongos a los que les gusta la madera, penetran a través de heridas, como las provocadas durante las podas, buscan llegar al xilema de las plantas, el tejido conductor del agua.
Una vez en el xilema, se alimentan de los materiales que constituyen la madera, como almidón, celulosa, pectina, etcétera. A través del xilema invaden los tejidos taponando el tejido vascular y matando la célula.
En pocas palabras, extraen los nutrientes que usaría la planta para crecer, también producen toxinas y neutralizan sus defensas para evitar que lo afecten, por lo que eventualmente la planta entera muere.
AIC: ¿Tienen identificados cuántos y cuáles son los hongos que funcionan de esta forma?
RHM: Son varios, al menos hemos identificado 15 especies, ya que empezamos diagnosticando qué era lo que había en Baja California. Sin embargo, los hongos más interesantes, por los daños que causan, pertenecen a la familia Botryosphaeriaceae, estos son hongos que crecen muy rápido, sobre todo en plantas bajo condiciones de estrés.
Para estudiar cómo funcionan, estamos utilizando como modelo el hongo conocido como Lasiodiplodia theobromae.
AIC: ¿Por qué trabajar con ese hongo en específico?
RHM: La razón por la que lo elegimos es que aparte de que es un hongo que está en vides de Baja California, afecta a alrededor de 500 hospederos, entre ellos mango, olivo, frambuesa, papaya, cacao, todos cultivos económicamente importantes en el país y el mundo.
También es un patógeno de los más agresivos o virulentos en vid, ya que mientras algunos patógenos que son de la misma familia crecen lentamente en la planta, este tiende a colonizar rápidamente los espacios y, por ende, afectar más rápido a la planta, especialmente si están en condiciones ambientales extremas, como carencia de agua o temperatura alta.
AIC: ¿Cuál es el mecanismo con el que ataca a la planta?
RHM: El hongo, además de utilizar los constituyentes de la planta, es capaz de evitar su respuesta defensiva; particularmente en plantas estresadas encontramos que se expresan genes que codifican para enzimas con la capacidad de degradar el ácido salicílico y los precursores de fenilpropanoides de la planta, ambos compuestos participan en la inducción de los mecanismos de la defensa de la planta.
AIC: ¿Qué le pasa a la planta cuando es invadida por este hongo?
RHM: La planta presenta síntoma de decaimiento progresivo, es decir, su rendimiento se reduce lenta y gradualmente. En la madera afectada se puede observar un síntoma conocido como cancro, que es tejido muerto de color oscuro en la planta con una característica forma de cuña.
A medida que el hongo va avanzando, todo el tejido se vuelve negruzco, ya que el hongo al invadir y alimentarse de los tejidos, poco a poco va matando a la planta.
Una vez que termina con los nutrientes de la planta, el hongo produce estructuras de reproducción, conocidos como picnidios, que tienen forma de pera o botella, de ahí se liberan las esporas que infectarán a nuevas plantas.
AIC: ¿En qué parte de este proceso son más peligrosas las condiciones de estrés bajo las que pudiera estar la planta?
RHM: Utilizando el modelo de Lasiodiplodia theobromae, tratamos de averiguar cómo es que responde a las condiciones de estrés, es decir, ¿es un hongo más agresivo cuando hay condiciones de estrés?
Para averiguar esto, pusimos el hongo en diferentes condiciones y evaluamos qué genes se expresaban cuando se encontraba en condiciones de estrés térmico. La técnica que usamos se llama RNAseq y consiste en secuenciar el RNA del hongo sujeto a distintas condiciones y encontrar las diferencias, esto es un análisis de expresión diferencial.
Los genes expresados solo en condiciones de estrés térmico se compararon con aquellos depositados en bancos de genes existentes en diferentes sitios web, para encontrar algunos responsables de que el hongo sea patógeno, estos se conocen como genes de patogenia.
La importancia de hacer estos trabajos es que teniendo identificados los genes de patogenia, se pueden diseñar estrategias para inhibir o no permitir que se expresen esos genes y evitar la infección en la planta, particularmente, mi grupo de trabajo ha identificado dos genes cuya importancia en el hongo los hace un blanco ideal para diseñar estrategias de control.
AIC: ¿Cómo relacionan este conocimiento con los métodos de control del hongo?
RHM: Lo que estamos tratando de hacer es identificar qué genes tiene el hongo que le permiten ocasionar la enfermedad, lo cual nos permitirá, a largo plazo, diseñar estrategias de control puntuales.
Al mismo tiempo buscamos alternativas de control inmediatas, por lo que también buscamos cepas de bacterias y hongos para usarse en el control biológico de los hongos de la madera.
