Los nematodos agalladores representan una amenaza importante para la agricultura, pues infectan una amplia variedad de cultivos y causan pérdidas por miles de millones de dólares al año.
por Investigación en Horticultura
Estos parásitos inducen la formación de agallas en las raíces de las plantas, una parte clave de su ciclo de vida, pero que es sumamente perjudicial para la planta huésped.
Comprender los mecanismos moleculares de esta relación parasitaria es crucial para desarrollar estrategias de resistencia eficaces. Dado el impacto económico y ambiental de las infestaciones por nematodos, existe una necesidad urgente de realizar investigaciones en profundidad sobre la reprogramación genética que estos nematodos inducen en sus huéspedes vegetales.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Tennessee, en colaboración con otros expertos, ha publicado un estudio en Horticulture Research .
El estudio examina los cambios moleculares en las plantas de tomate causados por la infección con Meloidogyne incognita, una de las especies más comunes de nematodos formadores de nudos en las raíces. La investigación se centra en las respuestas del transcriptoma y del espliceoma de la planta, tanto a nivel local en las agallas como a nivel sistémico en los tejidos circundantes, proporcionando un análisis exhaustivo de cómo estos nematodos secuestran la maquinaria genética de la planta para crear un entorno propicio para su supervivencia.
El equipo de investigación realizó un análisis exhaustivo de cómo las plantas de tomate responden a nivel molecular a la infección por nematodos formadores de nudos en las raíces. Al examinar el transcriptoma y el espliceoma, identificaron una cantidad significativa de genes expresados de manera diferencial (GED) tanto en las agallas como en los tejidos de las raíces adyacentes, lo que reveló una red reguladora sofisticada activada por los nematodos.
El estudio descubrió que la infección provocó cambios coordinados en la expresión génica tanto en las agallas como en las células vecinas, lo que pone de relieve un sistema complejo de comunicación intercelular que sustenta el desarrollo de los nematodos. Investigaciones posteriores sobre los eventos de empalme alternativo mostraron cómo la infección por nematodos modula el empalme del pre-ARNm, lo que afecta la función génica y la diversidad proteica.
La validación utilizando un sistema de raíz peluda transgénica demostró que estos eventos empalmados juegan un papel crucial en la formación de agallas y la producción de huevos de nematodos, arrojando luz sobre los intrincados mecanismos moleculares a través de los cuales los nematodos manipulan sus plantas hospedantes.
El Dr. Tarek Hewezi, autor correspondiente del estudio, explica: «Nuestra investigación ofrece una perspectiva sin precedentes sobre la reprogramación genética de las plantas de tomate por parte de los nematodos agalladores. Estos hallazgos no solo mejoran nuestra comprensión de la interacción planta-parásito, sino que también abren nuevas vías para desarrollar estrategias innovadoras para combatir estas plagas destructivas».
Las implicaciones de esta investigación son de largo alcance y tienen importantes aplicaciones potenciales en la agricultura. Al comprender los mecanismos genéticos que subyacen a las respuestas de las plantas a la infección por nematodos, los investigadores pueden desarrollar cultivos que sean más resistentes a estas plagas parasitarias. Estos avances podrían conducir a una menor pérdida de cultivos, una mayor estabilidad del rendimiento y prácticas agrícolas más sostenibles, lo que en última instancia contribuiría a la seguridad alimentaria mundial y la sostenibilidad agrícola.
Más información: Selin Ozdemir et al, Reprogramación local y sistémica del transcriptoma y del espliceoma inducida por el nematodo agallador Meloidogyne incognita en tomate, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae206
