El péptido fúngico convierte la defensa en vulnerabilidad

Investigadores de Estados Unidos y Alemania descubrieron que un gen presente en algunas variedades comerciales de cebada, responsable de activar las defensas contra patógenos, puede, paradójicamente, hacerlas más vulnerables a Bipolaris sorokiniana.

El hongo necrotrófico B. sorokiniana Provoca manchas oscuras en las hojas de cebada que provocan la muerte celular y una caída significativa de la productividad.

Desde la década de 1990, una variante muy virulenta del hongo ha devastado campos en Dakota del Norte, la principal región productora de cebada de Estados Unidos. Aunque algunas variedades eran resistentes, la base genética de la susceptibilidad seguía siendo un misterio hasta ahora.

El papel del gen Scs6

Un equipo dirigido por Shaobin Zhong, de la Universidad Estatal de Dakota del Norte, identificó el gen Scs6, parte de la familia de receptores inmunes MLA.

Este gen, esencial en la defensa contra patógenos biotróficos, era vulnerable cuando era activado por un péptido producido por B. sorokiniana. En lugar de combatir el patógeno, la activación de Scs6 provoca la muerte celular, lo que facilita la infección.

El equipo utilizó mutagénesis química para crear variaciones del gen en plantas de cebada. Descubrieron que la presencia de Scs6 confería una alta susceptibilidad al hongo. Además, la inserción del gen en plantas previamente resistentes dio lugar a su vulnerabilidad.

La estrategia del hongo

El péptido fúngico es parte de una molécula no ribosomal que activa el receptor Scs6, induciendo la muerte celular. Este proceso fue confirmado por experimentos tanto en cebada como en tabaco, donde la introducción del gen generó respuestas similares.

Estudios adicionales revelaron que el gen Scs6 está presente en aproximadamente el 16% de las variedades comerciales de cebada y en varias poblaciones silvestres.

Implicaciones para la mejora genética

El descubrimiento refuerza la necesidad de tener precaución al desarrollar variedades resistentes a enfermedades.

"La evolución ha permitido que algunos patógenos exploten los receptores inmunológicos de las plantas, transformando las armas de defensa en herramientas para aumentar la susceptibilidad", destaca Florian Kümmel, coautor del estudio.

Para los ingenieros agrícolas, el desafío es equilibrar la resistencia a diferentes tipos de patógenos. La creación de receptores sintéticos, que sean inmunes a la manipulación por parte de los necrótrofos, aparece como una posible solución.

Se puede obtener más información en doi.org/10.1111/nph.20289