Aunque los pesticidas son una parte estándar de la producción de cultivos, los investigadores de la Universidad Estatal de Michigan creen que el uso de pesticidas podría reducirse tomando señales de las plantas silvestres.
El equipo identificó recientemente una función evolutiva en las plantas de tomate silvestre que podrían ser utilizadas por los fitomejoradores modernos para crear tomates resistentes a las plagas.
El estudio, publicado en Avances científicos rastreó la evolución de un gen específico que produce un compuesto pegajoso en las puntas de los tricomas, o pelos, en la planta de Solanum pennellii que se encuentra en el desierto de Atacama en Perú, uno de los ambientes más duros en la tierra.actúan como repelentes de insectos naturales para proteger la planta, lo que ayuda a garantizar que sobrevivirá para reproducirse.
"Identificamos un gen que existe en esta planta silvestre, pero no en los tomates cultivados", dijo Rob Last, profesor de bioquímica de plantas de Barnett Rosenberg de la MSU. "La enzima tipo invertasa crea compuestos insecticidas que no se encuentran en el tomate de la variedad de jardín. Este rasgo defensivo podría incorporarse a las plantas modernas ".
La última explicación explicó que los tomates cultivados modernos producen menos compuestos que se encuentran en las plantas silvestres porque, sin darse cuenta de su función adaptativa, los mejoradores eliminaron los rasgos indeseables, como la adherencia.
Bryan Leong, estudiante graduado de biología vegetal y coautor principal, está interesado en cómo evolucionaron las plantas silvestres para ser resistentes a los insectos.
"Queremos que nuestros tomates actuales se adapten al estrés como este tomate silvestre, pero solo podemos hacerlo entendiendo los rasgos que los hacen resistentes", dijo Leong. "Estamos utilizando la evolución para enseñarnos cómo ser mejores mejoradores"y biólogos. Por ejemplo, ¿cómo podemos aumentar el rendimiento de los cultivos creando una planta resistente a las plagas y eliminar la necesidad de rociar los campos con insecticidas? "
Los avances tecnológicos permitieron al equipo aplicar enfoques genéticos y genómicos, incluida la tecnología de edición de genes CRISPR, a la planta de tomate silvestre para descubrir las funciones de genes, metabolitos y vías específicas. Utilizando estas nuevas técnicas, el equipo identificó una invertasasimilar a la enzima específica de las células en las puntas de los pelos pegajosos. Las invertasas regulan muchos aspectos del crecimiento y el desarrollo en las plantas. En el tomate silvestre, la enzima evolucionó para facilitar la producción de nuevos compuestos insecticidas.
"Es una carrera en el tiempo evolutivo entre el consumidor y los consumidores", dijo Leong. "Los insectos se benefician al comer las plantas. Sin embargo, la evolución favorece a las plantas que producen más semillas y transmiten sus genes a otra generación. Esperamostomar las lecciones defensivas que las plantas ya aprendieron y aplicarlas a los cultivos existentes "
Este descubrimiento es un paso hacia la comprensión de la resistencia natural a los insectos de las plantas de Solanum pennellii, lo que podría permitir la introducción de este rasgo en los tomates cultivados utilizando prácticas tradicionales de reproducción.
"Las plantas son increíbles fábricas bioquímicas que producen muchos compuestos inusuales con propiedades protectoras, medicinales y económicamente importantes", dijo Cliff Weil, director del programa de la National Science Foundation, que financió este estudio. "En este estudio, los autores encontraron queuna enzima común se ha reutilizado para formar tales compuestos, lo que nos da una idea importante de cómo la vida puede doblar las herramientas existentes para nuevos usos ".
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Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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