El precio de los mecanismos de defensa vegetal
Las plantas poseen interesantes sistemas de defensa contra sus enemigos cuya efectividad difiere entre especies pero, según indica una nueva investigación financiada con fondos comunitarios, también entre ejemplares de la misma especie. Los científicos encargados de este trabajo, dirigido por el Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo (Alemania), han descubierto que una planta puede caer víctima de una infección bacteriana mientras que su vecina puede llegar a florecer sin apenas problemas. No obstante, la resistencia de la segunda no es gratis, tal y como se explica en un artículo publicado en la revista Nature. La investigación recibió el apoyo de tres proyectos financiados por el Sexto Programa Marco (6PM) de la UE: SY-STEM («Biología de sistemas en relación con la función de las células madre en la Arabidopsis thaliana [A. thaliana]»), que recibió 2,43 millones de euros a través del programa de movilidad de las Redes de formación mediante la investigación Marie Curie; AGRON-OMICS («Red de crecimiento de la Arabidopsis con integración de tecnologías ómicas»), financiado con 12 millones de euros mediante el área temática «Ciencias de la vida, genómica y biotecnología aplicadas a la salud»; y ARABRAS («Identificación de genes candidatos relevantes para mejorar el crecimiento vegetal en condiciones de estrés abiótico en cultivos de Brassica»), financiado con cerca de 900.000 euros mediante la Red del Espacio Europeo de Investigación (ERA-NET) sobre Genómica Vegetal. Los mecanismos de defensa de las plantas son muy variados. Pueden hacer brotar espinas, generar olores desagradables e incluso activar su sistema inmunitario para repeler ataques de virus y bacterias. No obstante, ahora se ha descubierto que, en el caso de no recibir ataques de animales o microbios, las plantas capaces de ofrecer resistencia a las enfermedades crecen a menor velocidad y son más pasivas que otras de la misma especie más vulnerables a estos factores. Por ejemplo, hay ejemplares de la A. thaliana, una planta muy resistente también conocida como oruga, que producen pocas hojas y crecen con lentitud en comparación con otros ejemplares no tan resistentes cuando no se les presentan enemigos. En colaboración con otros científicos, el profesor Detlef Weigel del Departamento de Biología Molecular del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo descubrió una variante del gen ACD6 (apoptosis acelerada 6), básico en la lucha contra los depredadores. Este gen otorga a las plantas las armas necesarias para su supervivencia. En concreto, la variante del gen hace que la planta produzca una cantidad mayor de sustancias químicas microbicidas y moléculas señalizadoras que aumentan la inmunidad. «Mediante una combinación de técnicas de genética directa (forward genetics) y análisis pangenómicos de asociación hemos demostrado que las diferencias pleiotrópicas en el crecimiento vegetativo y la resistencia a infecciones microbianas y herbívoros entre las clases de A. thaliana naturales se deben a la diversidad alélica de un único locus, el ACD6», escriben los científicos en el artículo. Según los descubrimientos realizados, la hiperactividad del alelo ACD6 (una forma alternativa de gen localizada en una posición concreta en un cromosoma específico) aumenta la resistencia a diversos patógenos de los vegetales, pero también frena la producción de hojas nuevas y reduce la biomasa de las hojas maduras. «Logramos demostrar que este gen crea resistencia contra patógenos en las plantas y al mismo tiempo reduce la producción y el tamaño de las hojas, por lo que éstas son siempre más pequeñas que las de aquellas plantas que no poseen la variante», explicó el profesor Weigel, coautor del artículo. «No obstante, en el momento en que son víctimas de un ataque, las plantas con la variante ACD6 especial tienen ventaja frente a las que poseen la versión normal. Sin embargo, en los sitios o en las temporadas en que no se presentan demasiados enemigos se quedan atrás en comparación con otros ejemplares más grandes.» Los científicos entrevistados afirman que las plantas más pequeñas producen menos semillas y por tanto menos descendientes. «Como también se observa en la sociedad humana, en la naturaleza nada es gratis», concluyó el profesor Weigel. En el estudio participaron investigadores de Australia, Austria, Alemania, Reino Unido y Estados Unidos.
Países
Austria, Australia, Alemania, Reino Unido, Estados Unidos