Se ha descubierto una bacteria común en los insectos en una lombriz intestinal parásita de las plantas, lo que abre la posibilidad de una nueva forma ecológica de controlar la plaga que daña los cultivos.
El gusano, Pratylenchus penetrans, es uno de los "nematodos de lesión": animales microscópicos que despliegan sus bocas como jeringas para extraer nutrientes de las raíces de las plantas, dañándolas en el proceso. Este nematodo en particular utiliza más de 150 especies comohuéspedes, incluyendo menta, frambuesa, azucena y papa.
La bacteria recién descubierta es una cepa del género Wolbachia , uno de los endosimbiontes más extendidos del mundo: organismos que viven dentro de otros organismos. Wolbachia está presente en aproximadamente el 60 por ciento de los artrópodos del mundo, entre ellos insectos, arañas y crustáceos, y también vive en nematodos que causan enfermedades en los seres humanos.
La académica posdoctoral Amanda Brown del Departamento de Biología Integrativa de la Universidad Estatal de Oregon fue la autora principal del estudio y recientemente aceptó un puesto de profesora asistente en Texas Tech. Los hallazgos se publicaron en la revista Informes científicos .
Dependiendo de la especie hospedadora Wolbachia puede ser un mutualista obligado - las bacterias y el huésped se necesitan mutuamente para sobrevivir - o un parásito reproductivo que manipula los resultados reproductivos del huésped de manera que daña al huésped y beneficia a la bacteria. Parásito Wolbachia puede hacer que sus poblaciones de hospedadores se inclinen mucho hacia las hembras.
En el caso del nematodo plaga de cultivos, Pratylenchus penetrans, que Brown y sus colegas estudiaron, la relación bacteria-huésped parece no ser de mutuoismo obligado; se han encontrado muchos ejemplos de gusanos no infectados, es decir,gusano no se basa en Wolbachia sobrevivir.
Pero se necesitan más estudios para determinar la naturaleza exacta de la relación, dijo Dee Denver, profesora asociada en el Departamento de Biología Integrativa de la Facultad de Ciencias.
Cualquiera que sea la relación, simplemente descubriendo Wolbachia en Pratylenchus penetrans abre el potencial para manejar la población de lombrices intestinales a través del control biológico en lugar de fumigantes que dañan el medio ambiente, como el bromuro de metilo, que está siendo eliminado por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
"Podemos usar lo que ya los está infectando contra ellos", dijo Denver.
El control biológico de nematodos implicaría la liberación Wolbachia - lombrices infectadas en campos agrícolas cuyas poblaciones de lombrices no estaban infectadas. A partir de ahí, pueden surgir un par de situaciones, ambas favorables a los cultivos :
Wolbachia ya se está utilizando como estrategia de biocontrol en Colombia y Brasil, donde se están liberando mosquitos infectados en un esfuerzo por controlar los virus del Zika, el dengue y la malaria. Los mosquitos son un vector de esas enfermedades, pero Wolbachia -los mosquitos infectados transmiten la bacteria a sus crías, quienes pierden la capacidad de transmitir las enfermedades. Wolbachia también puede interferir con la capacidad de reproducción de los mosquitos.
"Podemos ver a dónde va todo eso y aprender de ello para ayudarnos a tomar decisiones sobre cómo se podría implementar la estrategia para controlar la población de nematodos parásitos de las plantas", dijo Denver. "Una gran cosa con los nematodos es la carga. Muchos cultivos tienen algunos, pero una vez que superas ciertos umbrales, los campos se hunden y hay pérdidas económicas ".
Además del potencial de una forma ambientalmente segura de lidiar con una plaga de cultivos, la investigación es digna de mención por proporcionar evidencia genómica de que los nematodos, no los artrópodos, fueron los originales Wolbachia hosts. La cepa que descubrieron los investigadores de OSU, conocida como wPpe, resultó ser la primera en divergencia Wolbachia , lo que significa que las bacterias se adaptaron a los artrópodos y luego evolucionaron para volver a invadir a los nematodos.
"¿Eran originalmente parásitos reproductivos o mutualistas simpáticos?", Dijo Dee. "Estos están fuera del rango de los mejor estudiados. Wolbachia , entonces no lo sabemos, pero tenemos datos preliminares y creemos que son parásitos reproductivos ".
Otra pregunta sin respuesta: qué tan extendido está Wolbachia ¿entre los nematodos parásitos de las plantas?
"Hay miles de especies de nematodos que infectan las plantas", dijo Denver. " Wolbachia Siempre se ha considerado como un artrópodo, un insecto. Fue un descubrimiento fortuito para nosotros. Estábamos secuenciando genomas de nematodos con el propósito de comprenderlos, y el mapeo pasó a Wolbachia . "
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Oregon . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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