Al estudiar las hepáticas, que divergieron de otras plantas terrestres al principio de la historia de la evolución de las plantas, los investigadores del Laboratorio Sainsbury de la Universidad de Cambridge descubrieron que la relación entre las plantas y los microbios filamentosos no solo se remonta a millones de años atrás,pero que las plantas modernas han mantenido este mecanismo antiguo para acomodar y responder a los invasores microbianos.
Publicado en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , un nuevo estudio muestra que los patógenos agresivos microbianos filamentosos similares a hongos pueden invadir las hepáticas y que algunos elementos de la respuesta de la hepática se comparten con plantas distantes relacionadas.
El primer autor del artículo, el Dr. Philip Carella, dijo que la investigación mostró que las hepáticas podrían estar infectadas por el microorganismo común y devastador Phytophthora: "Sabemos mucho sobre las infecciones microbianas de las plantas con flores modernas, pero hasta ahora no hemos tenido"No se sabe cómo los linajes vegetales relacionados de manera distante lidiaron con la invasión de un microbio agresivo. Para probar esto, primero queríamos ver si Phytophthora podía infectar y completar su ciclo de vida en una hepática. Descubrimos que Phytophthora palmivora puede colonizar los tejidos fotosintéticos delhepática Marchantia polymorpha invadiendo células vivas. Marchantia responde a esto desplegando proteínas alrededor de las estructuras invasoras de Phytophthora hyphal. Estas proteínas son similares a las que se producen en plantas con flores como el tabaco, las legumbres o la Arabidopsis en respuesta a infecciones tanto por simbiontes como por patógenos.microbios "
Estos linajes comparten un ancestro común que vivió hace más de 400 millones de años, y los fósiles de este período de tiempo muestran evidencia de que las plantas ya estaban formando relaciones beneficiosas con los microbios filamentosos. El Dr. Carella agregó: "Estos hallazgos plantean preguntas interesantes sobre cómo las plantas y los microbioshan interactuado y desarrollado relaciones patogénicas y simbióticas. ¿Qué mecanismos evolucionaron temprano en un ancestro común antes de que los grupos de plantas divergieran y cuáles evolucionaron independientemente? "
El Dr. Sebastian Schornack, quien dirigió el equipo de investigación, dice que el estudio indica que las plantas terrestres tempranas ya estaban genéticamente equipadas para responder a las infecciones microbianas: "Este descubrimiento revela que ciertos mecanismos de respuesta ya estaban implementados muy temprano en la evolución de las plantas".
"Descubrir que los microbios filamentosos patógenos pueden invadir las células vivas de la hepática y que las hepáticas responden usando proteínas similares a las de las plantas con flores sugiere que la relación entre los patógenos filamentosos y las plantas puede considerarse antigua. Continuaremos estudiando si los patógenos están explotando mecanismos desarrollados paraapoyan a los simbiontes y, con suerte, esto nos permitirá establecer futuras plantas de cultivo que se beneficien de los simbiontes y sigan siendo más resistentes a los patógenos.
"Las hepáticas están mostrando una gran promesa como sistema modelo de planta y este descubrimiento de que pueden ser colonizadas por patógenos de plantas con flores las convierte en una planta modelo valiosa para continuar la investigación sobre las interacciones planta-microbio"
hepáticas Marchantia
Las hepáticas son pequeñas plantas verdes que no tienen raíces, tallos, hojas o flores. Pertenecen a un grupo de plantas llamadas Bryophytes, que también incluye musgos y hornworts. Bryophytes se separó de otros linajes de plantas al principio de la evolución de las plantas ySe cree que son similares a algunos de los primeros linajes de plantas terrestres divergentes. Las hepáticas se encuentran en todo el mundo y a menudo se ven creciendo como una maleza en las grietas del pavimento o en el suelo de las plantas en maceta. Marchantia polymorpha, también conocidacomo la hepática común o la hepática común, se utilizó en esta investigación.
Phytophthora
Phytophthora es un moho acuático. Aunque lo parezca, no es un hongo en absoluto. En cambio, pertenece a los oomicetos y es un tipo de microbio filamentoso. Los patógenos Phytophthora son mejor conocidos por los cultivos devastadores, como causar el irlandéshambruna de papa a través de la enfermedad del tizón tardío de la papa, así como muchas enfermedades tropicales. Esta investigación utilizó la especie tropical, Phytophthora palmivora, que causa enfermedades en el cacao, las palmas de aceite, las palmas de coco y los árboles de caucho.
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