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Científicos
del ARS y de la Universidad de Purdue han demostrado que un solo gen, llamado
HM1, ha protegido hierbas y otros cultivos contra un tipo de Cochliobolus desde
este hongo atacó hierbas por primera vez hace 50 millones de
años. Otros hongos de la familia Cochliobolus han sido responsables de
tres de las peores epidemias de cultivos del siglo XX, incluyendo el
tizón foliar del maíz en el 1970 que devastó
aproximadamente el 15 por ciento de la cosecha de maíz
estadounidense.
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Científicos descubren un "gen de la guarda"
en las hierbas
Por Don Comis 29 de
enero 2008
Resulta que el "arma secreta" de las hierbas del mundo—el arma
que hizo posible la supervivencia de las hierbas por suficiente tiempo para que
ellas pudieran evolucionar a los cultivos que alimentan a la raza humana y
proveen una parte creciente de la energía necesitada por el
mundo—es un solo gen que ha protegido estas plantas contra una enfermedad
letal fungal por más de 50 millones de años. Estos cultivos
incluyen trigo, maíz, arroz, centeno, cebada, sorgo y el césped
Panicum virgatum.
Investigaciones cooperativas por científicos
Steven
Scofield, Guri Johal y Michael Zanis han demostrado que este gen, llamado
HM1, ha estado presente en todas las hierbas desde un poco después de
sus orígenes, y las protege contra el hongo Cochliobolus carbonum
Race 1 (CCR1 por sus siglas en inglés). Scofield es genetista en la
Unidad
de Investigación de Producción de Cultivos y Control de
Plagas, mantenida por el Servicio de Investigación Agrícola
(ARS) en West Lafayette, Indiana, y Johal
y Zanis trabajan en la Universidad de
Purdue en West Lafayette.
En el 1992, Johal aisló el gen HM1 de algunos mutantes de
maíz en los cuales estos genes no funcionaron. CCR1 es un
patógeno devastador en estas líneas mutantes de maíz,
causando tizón en las hojas, putrefacción en las raíces y
el tallo, y moho en la mazorca.
Especies fungales de Cochliobolus causaron tres de las epidemias
más peores de enfermedades de cultivos en el siglo XX, incluyendo el
tizón foliar del maíz en el 1970 que devastó
aproximadamente el 15 por ciento de la cosecha de maíz estadounidense.
Johal también descubrió que los genes HM1 fueron presentes en
otros cultivos de hierba, un descubrimiento que provoca la pregunta, ¿Es
posible que este gen también protege estas otras plantas contra
CCR1?
Scofield y sus colegas del ARS desarrollaron un sistema de
silenciamiento génico inducido por virus que apagó todos los
genes HM1 en cebada. A causa de esta acción, la cebada llegó a
ser altamente susceptible a CCR1. Este resultado mostró que los genes
HM1 también proveen resistencia a CCR1 en otras hierbas.
Afortunadamente, la evolución generó el gen HM1 que
provee la protección altamente eficaz contra CCR1 para estos cultivos.
La comprensión sobre este gen—el primer conocido para conferir
resistencia a enfermedad a través de un grupo taxonómico
entero—ofrece esperanza a otros científicos trabajando para
desarrollar una resistencia similar en otros grupos de cultivos. Ya que los
mecanismos detrás de este tipo de resistencia amplia todavía
están un misterio en la biología de plantas, este hallazgo
representa un paso significativo en comprender un proceso importante en la
investigación de la patología de plantas.
Un artículo sobre esta investigación aparece hoy en 'Proceedings of the National Academy of
Sciences' (Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias).
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU.
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