Los científicos de plantas de la Universidad de Guelph han demostrado por primera vez cómo un cultivo antiguo se une con un microbio beneficioso para proteger contra una infección fúngica devastadora, un descubrimiento que puede beneficiar a millones de agricultores y ganado de subsistencia en los países en desarrollo.
Su descubrimiento también puede señalar el camino hacia un tratamiento natural para frustrar el patógeno en otros cultivos importantes cultivados en todo el mundo, incluido el maíz y el trigo, dijo el profesor de agricultura de plantas Manish Raizada.
Es autor principal de un artículo publicado hoy en Microbiología de la naturaleza . Trabajó con el autor principal y ex estudiante de doctorado Walaa Mousa, el actual estudiante graduado Charles Shearer, el científico del campus de Ridgetown Victor Limay-Rios e investigadores en California.
El documento describe un nuevo mecanismo de defensa que permite a las plantas de cultivo trabajar con bacterias llamadas endófitos que viven en sus raíces para evitar Fusarium graminearum.
Este hongo produce una toxina que puede enfermar al ganado y a las personas.
El microbio M6 vive en las raíces del mijo dedo, un cultivo de cereales cultivado por agricultores de subsistencia en África y el sur de Asia. Millones de personas dependen del cultivo, domesticado por primera vez en África Oriental en aproximadamente 5,000 AC.
Se sabe desde hace tiempo que el cultivo es resistente a las enfermedades fúngicas.
A través de las observaciones del microscopio, Mousa aprendió cómo funciona el mecanismo.
Al detectar el patógeno cerca de las raíces de las plantas, el microbio ingresa al suelo y se multiplica por millones de células que forman una barrera protectora en la superficie de la raíz.
Aún más sorprendente, dijo, los pelos de la raíz de la planta crecen muchas veces su longitud normal. Al igual que las capas en lasaña, los pelos de la raíz y las células bacterianas forman una estera densa que atrapa el hongo.
Mousas descubrió que los productos naturales de estas bacterias endofíticas luego matan al hongo.
Al comparar el proceso con el sistema inmune de un animal, Raizada dijo: "Esto parece ser un nuevo mecanismo de defensa para las plantas".
Él compara el mecanismo con el sistema inmune humano, con células vegetales inmóviles que "reclutan" microbios móviles para buscar y destruir patógenos.
Los investigadores creen que este mecanismo evolucionó en una especie de carrera armamentista evolutiva en los antepasados africanos de mijo y Fusarium. El hongo puede producir un antibiótico contra M6 por el cual la bacteria ha desarrollado resistencia a su vez, dijo Raizada.
"Creemos que los agricultores de subsistencia en África Oriental durante generaciones pueden haber seleccionado este microbio especial a través de la reproducción"
Dijo que los hallazgos pueden ayudar a las compañías agrícolas a desarrollar tratamientos de semillas utilizando M6 para proteger cultivos más susceptibles y ampliamente cultivados como el maíz y el trigo contra el hongo.
Los agricultores gastan decenas de millones de dólares para combatir enfermedades de cultivos como Fusarium.
U of G ha licenciado los resultados del laboratorio a una empresa agrícola emergente para su uso potencial en esos cultivos. El microbio ahora se está probando en maíz y trigo canadienses.
El equipo descubrió que M6 también protege contra otros hongos.
Dijo que el estudio muestra la importancia del conocimiento y las prácticas agrícolas indígenas. "Estos cultivos deben ser explorados y valorados".
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Materiales proporcionado por Universidad de Guelph . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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