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Agricultural Research Service

Científicos descubren un "gen de la guarda" en las hierbas / 29 de enero 2008 / Noticias del Servicio de Investigación Agrícola, USDA

Investigadores comparan líneas de maíz con y sin resistencia a un hongo. Enlace a la información en inglés sobre la foto
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.

Última Modificación: 1/29/2008
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