Evitar que las raíces emitan señales podría proteger los cultivos frente a los nematodos quísticos
Los nematodos son un tipo de lombriz, cuyo tamaño oscila entre solo una fracción de milímetro y más de ocho metros de largo, que viven tanto en tierra como en el agua. Con unas veinte mil especies conocidas, son el animal más abundante en la Tierra. Por desgracia, muchas de estas especies son parásitas y, por lo tanto, suponen una amenaza para insectos, plantas y animales. Pensemos, por ejemplo, en las 75 especies de nematodos quísticos, que son responsables de numerosas enfermedades vegetales. Dado que algunas de estas enfermedades causan importantes pérdidas en los cultivos, los nematodos quísticos constituyen un riesgo significativo para la seguridad alimentaria mundial. Tradicionalmente, estas plagas se han controlado mediante plaguicidas, pero, al haberse prohibido el uso muchos de ellos por cuestiones medioambientales, es urgente encontrar soluciones nuevas. El proyecto financiado con fondos europeos NemHatch responde a esta necesidad. «Nuestro objetivo es desarrollar un método natural para que los nematodos quísticos dejen de destruir cultivos», afirma Lemeng Dong, investigador en la Universidad de Ámsterdam y coordinador del proyecto NemHatch.
Manipulación de la señal de eclosión
Como indica su nombre, los nematodos quísticos ponen sus huevos en quistes y, cuando los huevos eclosionan, migran a través de las raíces de la planta hospedadora. Entonces, los nematodos encuentran una célula de la que empezar a alimentarse en la que inyectan mezclas complejas de efectores que alteran el metabolismo de la célula hospedadora y, en última instancia, destruyen la pared celular. A su vez, esto desvía los nutrientes de las plantas hacia los nematodos, lo que les permite vivir, pero causa la muerte de la planta. El proyecto NemHatch, que recibió apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, pretende alterar las moléculas de señalización, también denominadas estimulantes de la eclosión, que hacen que los huevos eclosionen. «Los estimulantes de la eclosión son señales químicas producidas por la planta hospedadora que despiertan a los nematodos en estado de latencia, los cuales a continuación infectan la planta», explica Dong. A través de la manipulación de esta señal, queremos hacer que los huevos no eclosionen y, de este modo, evitar que la planta se infecte».
Identificación de las plantas afectadas
Aunque aún es un trabajo en curso, el proyecto ya ha generado varios resultados relevantes, como un nuevo método analítico ultrasensible para detectar un estimulante de la eclosión, llamado solanoeclepina A (SolA), en el exudado de raíces de plantas de patata individuales. «Mediante este método, pude demostrar satisfactoriamente la gran variación natural en la producción de SolA en genotipos de patata cultivada», destaca Dong. Los investigadores también detectaron SolA en cerca del 20 % de más de trescientas especies de patata. «Esto sugiere que deben intervenir otros estimulantes de la eclosión», añade Dong. Otros resultados importantes incluyen la identificación de una intersección de locus genético en el cromosoma 2 y el descubrimiento de que la producción del estimulante de la eclosión está regulada por la falta de nitrógeno. Gracias a la investigación de Dong, ahora podemos detectar y cuantificar el estimulante de la eclosión SolA en exudados de raíces de una sola planta. Este hallazgo tuvo mucho peso a la hora de asegurarse un puesto permanente en la Universidad de Ámsterdam, donde continuará su labor identificando los genes responsables de la producción de estimulantes de la eclosión. «Este proyecto dio como resultado un método de detección fiable y una postura científica única sobre el tema, una en la que pretendo basarme para seguir trabajando en la comunicación química subterránea de las plantas», concluye Dong. Dong comparte todos sus descubrimientos y su trabajo sobre el fitometabolismo y la comunicación química en www.metabolismlab.org (Metabolism Lab).
Palabras clave
NemHatch, nematodos quísticos, cultivos, plaguicidas, parásitos, seguridad alimentaria, fitometabolismo
