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Agricultural Research Service

Descifrando las defensas naturales del maíz para mejorar la resistencia a insectos / 5 de enero 2012 / Noticias del Servicio de Investigación Agrícola, USDA

Fisiólogo de planta Eric Schmelz (derecha) y química postdoctoral Fatma Kaplan examinan un modelo molecular de un compuesto usado por las plantas de maíz para defenderse contra los ataques fúngicos. Enlace a la información en inglés sobre la foto
Fisiólogo de plantas Eric Schmelz (derecha), química postdoctoral Fatma Kaplan y sus colegas en ARS han descubierto nuevos compuestos utilizados por las plantas de maíz para defenderse contra ataques por insectos y hongos.


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Descifrando las defensas naturales del maíz para mejorar la resistencia a insectos

Por Jan Suszkiw
5 de enero 2012

Estudios por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Gainesville, la Florida, están proveyendo una mejor comprensión de las reacciones bioquímicas de las plantas de maíz a los ataques por insectos y hongos.

En un frente, los investigadores identificaron compuestos defensivos, llamados zealexins y kauralexins, que se acumulan rápidamente en los sitios de infecciones fúngicas e impiden la extensión adicional de los microbios.

En otro frente, los investigadores descubrieron una nueva señal a base de la proteína ZmPep1 en las plantas. Esta señal alerta la planta a los invasores fúngicos y ayuda a movilizar un contraataque oportuno.

Estos dos descubrimientos agregan significativamente al conjunto de conocimientos sobre los mecanismos usados por la planta de maíz para combatir estrés, y abren la puerta a nuevos enfoques para mejorar la resistencia del cultivo a los insectos y las enfermedades.

Los hallazgos fueron publicados recientemente en las revistas 'Plant Physiology' (Fisiología de Plantas) y 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (Actas de la Academia Nacional de Ciencias) por Alisa Huffaker, Eric Schmelz, Fatma Kaplan, Martha Vaughan, Nicole Dafoe, Xinzhi Ni, Hans T. Alborn y Peter E.A. Teal. Ellos trabajan en el Centro de Entomología Médica, Agrícola y Veterinaria mantenido por el ARS en Gainesville. Ellos colaboraron en los estudios con colegas de la Universidad de la Florida (UF por sus siglas en inglés). ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés).

Los zealexins y kauralexins se derivan de los precursores de compuestos orgánicos volátiles llamados sesquiterpenes y diterpenes. Las terpenas han sido estudiadas extensamente en plantas, incluyendo cultivos tales como el algodón y los tomates. Sin embargo, muchos científicos se han concentrado sus estudios en la producción y la función de las terpenas en respuesta al consumo de las hojas por los insectos, en vez de lo que ocurre después de ataques en los tallos de las plantas, según Schmelz.

Los científicos colaboraron con el químico James Rocca de UF en identificar los compuestos utilizando las técnicas de imágenes obtenidas por resonancia magnética nuclear.

En experimentos, cantidades fisiológicamente relevantes de la clase nuevamente descubierta de kauralexins inhibieron el crecimiento de la podredumbre del tallo causada por el hongo Colletotrichum graminicola por el 90 por ciento. De modo similar, los zealexins inhibieron el crecimiento del hongo Aspergillus flavus, el cual produce la aflatoxina, por el 80 por ciento. Estos patógenos del maíz causan pérdidas significativas de rendimientos y problemas con contaminación del grano por toxinas.

Experimentos de laboratorio también demostraron que las larvas del barrenador europeo del maíz no les gustan consumir los tejidos del tallo donde los kauralexins se acumularon.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de enero del 2012.

Última Modificación: 1/5/2012
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