El nematodo del quiste de la soja, una de las plagas más destructivas del cultivo, no es como la mayoría de sus parientes gusanos. Mientras que la gran mayoría de los nematodos se parecen a los gusanos microscópicos, la forma del nematodo del quiste de la soja se transforma en un pequeñolimón después de alimentarse de raíces de soja. En un nuevo EvoDevo artículo, un equipo de investigación de la Universidad de Illinois explica cómo sucede y por qué.
"Creemos que el nematodo del quiste de la soja ha desarrollado esta forma corporal para que puedan producir mucha más descendencia", dice Nathan Schroeder, profesor asistente en el Departamento de Cultivos de la Universidad de Illinois y autor correspondiente del nuevo estudio."Si se comparan las especies más estrechamente relacionadas que permanecen largas y delgadas, tienen muchos menos bebés que esta señora".
La forma redonda permite que los nematodos del quiste de soja hembra retengan aproximadamente dos tercios de sus óvulos fertilizados dentro de sus cuerpos. A medida que se desarrollan los embriones, el cuerpo de la madre se endurece para convertirse en un quiste protector. Schroeder dice que estas adaptaciones han permitido que el nematodo del quiste de soja se conviertatan exitoso como es.
De investigaciones anteriores con una especie diferente, los científicos sospecharon que las células de la costura fueron responsables del cambio de largo y delgado a gordo y redondo. Las células de la costura, que tienen propiedades similares a las células madre, corren a lo largo de estos gusanos y se dividen paraagrandar la epidermis cada vez que las lombrices muden.
"Normalmente, hay una división para cada muda, creando un nuevo conjunto de núcleos en la epidermis multinucleada. Descubrimos que con el nematodo del quiste de la soja, se dividen varias veces después de la infección, mudan, dividen aún más veces, mudan, dividen aún más"Tienes un crecimiento exponencial que lleva a esta bestia gorda y redonda que tiene muchos y muchos de estos núcleos epidérmicos", explica Schroeder. "Entre la última fase juvenil, que es larga y delgada, y la fase reproductiva adulta, el número delos núcleos aumentan cuarenta veces "
El equipo de investigación también investigó el patrón de división en otros nematodos parásitos de las plantas y encontró una proliferación de células de la costura similar en varios otros, a pesar de no estar estrechamente relacionado con los nematodos del quiste de la soja. Esencialmente, encontraron evidencia de evolución convergente o la aparición de similaresrasgos para satisfacer las mismas necesidades en especies distantes relacionadas. El ejemplo común es alas en mariposas y murciélagos, pero ahora se puede agregar a la lista la forma del cuerpo del nematodo.
"La pregunta más importante es ¿cómo se obtienen nuevas formas corporales en biología? ¿Cómo surgen nuevas formas? En este caso, estamos sugiriendo que estos organismos están utilizando mecanismos de proliferación de células madre para generar nuevas formas corporales, lo cual es bastanteinteresante ", dice Schroeder.
El descubrimiento también podría tener implicaciones potenciales para el manejo en el futuro. Si los investigadores pudieran interrumpir la proliferación de estas células de la costura en una determinada etapa, podría ser posible evitar que los nematodos femeninos se vuelvan tan redondos, con espacio para tantos bebés.
"Desde mi perspectiva, es una combinación de biología interesante e implicaciones prácticas con una plaga económicamente importante que causa pérdida de rendimiento en todo el Medio Oeste", dice Schroeder. "Si podemos encontrar algunas nuevas estrategias objetivo que lo afectarán, pero no los otros milesde especies de nematodos beneficiosas en el suelo, eso sería un cambio de juego ".
El artículo, "Evolución convergente de las formas del cuerpo sacado en nematodos a través de distintos mecanismos de desarrollo", se publica en EvoDevo . Los autores incluyen a Sita Thapa, Michael Gates, Ursula Reuter-Carlson, Rebecca Androwski y Nathan Schroeder. La investigación fue apoyada por la Fundación Schlumberger, el programa USDA NIFA Hatch y el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales del NIH.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de la Universidad de Illinois . Original escrito por Lauren Quinn. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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