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Las plantas, igual que los animales, poseen mecanismos celulares que les permiten luchar contra el ataque de distintos patógenos, de hecho, cuando un patógeno es capaz de desencadenar una enfermedad es porque los mecanismos de defensa de la planta han fallado, y el patógeno ha sido capaz de propagarse por ella. Hallar mecanismos de defensa para reforzar el sistema inmune de la planta y detener la propagación de la enfermedad ha sido objeto de investigación de la tesis doctoral de Alfonso Gonzalo de la Rubia que defenderá el próximo viernes a las 11 horas en el Salón de Grados de la Facultad de Biológicas. Gonzalo de la Rubia ha desarrollado el estudio con una beca de Formación de Profesorado en el Área de Fisiología Vegetal de la ULE bajo la dirección de la profesora Penélope García-Angulo.
Los métodos clásicos para atajar las enfermedades en plantas han consistido en la aplicación de compuestos químicos con capacidad para matar a los patógenos. “El problema es que estos compuestos suelen tener poca especificidad, su producción es cara y son perjudiciales para el medio ambiente”, explica el autor del estudio. Otra estrategia ha consistido en la mejora genética de los cultivos, con el objetivo de hacerlos más resistentes a los patógenos que les afectan, “pero estos procesos de mejora son muy largos y su resultado poco predecible, sin embargo, el reforzamiento y activación del sistema inmune de la planta antes de que tenga lugar el ataque de los patógenos (elicitación) puede ayudar a reducir o incluso eliminar los efectos de las enfermedades”.
Gracias a la colaboración del Grupo de Investigación FISIOVEGEN de la ULE con los grupos de investigación de Susana Saez-Aguayo y Claudio Meneses, de la Universidad Andrés Bello de Chile, donde Gonzalo de la Rubia realizó una estancia de investigación de 3 meses a través de una beca del programa EMBO (9027), el trabajo doctoral profundiza en las posibles causas de la enfermedad de la grasa en la alubia, y aporta algunas herramientas biotecnológicas para reducir sus efectos mediante el fortalecimiento del propio sistema inmune de la planta.
Alfonso Gonzalo de la Rubia ha estudiado los mecanismos fisiológicos y las respuestas moleculares que se desencadenan en la alubia variedad ‘riñón’ (Phaseoulus vulgaris L.) tras ser atacada por Pseudomonas syringae pv phaseolicola, bacteria responsable de la enfermedad de la grasa. “El estudio revela que, en los primeros momentos tras la infección, la planta es capaz de percibir el ataque de la bacteria, pero no es capaz de producir las respuestas moleculares adecuadas para combatirlo”.
La identificación de los puntos en los que la bacteria interfiere con el sistema de defensa de la planta ha permitido buscar mecanismos para reforzarlo. Así, la aplicación de una molécula inductora del sistema inmune, análogo estructural de ácido salicílico (hormona vegetal implicada en defensa), produce cambios estructurales en la planta, reduciendo los efectos y el avance de la bacteria. Además, esta misma inducción se puede conseguir mediante la aplicación de productos preparados a base de otras plantas.
En la investigación abordada por Alfonso Gonzalo de la Rubia se ha identificado por primera vez en alubia un inhibidor de pectinmetilesterasas (PMEI), enzima que participa en la modificación del componente péctico de la pared celular de la planta, “que parece estar directamente implicado en el proceso de infección bacteriana, por lo que puede ser una importante diana biotecnológica para mejorar cultivos”.
El proyecto ha sido financiado con un Retos-colaboración con los Laboratorios Analíticos Agrovet y hasta ahora, este trabajo ha dado lugar a 3 publicaciones en JCR (Q1) y una cuarta que próximamente se mandará a publicar en una revista de alto impacto.
