Los áfidos y los virus de las plantas que transmiten causan miles de millones de dólares en daños a los cultivos en todo el mundo cada año. Investigadores en el laboratorio de Michelle Heck en el Servicio de Investigación Agrícola del USDA y el Instituto Boyce Thompson están examinando la relación a nivel molecular, lo que podría conducir anuevos métodos para controlar las plagas.
El grupo de Heck utilizó técnicas de secuenciación de ARN pequeñas recientemente desarrolladas para comprender mejor cómo interactúan los virus de las plantas con los pulgones. En un descubrimiento no anticipado, Heck y su equipo descubrieron cuál podría ser el primer ejemplo de un virus de plantas y un virus de insectos que coopera para aumentar la probabilidadque ambos virus se propagarán a otras plantas y pulgones.
El trabajo fue publicado en la edición del 22 de mayo de fitobiomas diario. Los investigadores se centraron en el pulgón verde del durazno Myzus persicae, que transmite más de 100 virus vegetales diferentes y se alimenta de una amplia variedad de cultivos, incluidos duraznos, tomates, papas, repollo, maíz y muchos otros.
El virus del enrollamiento de la papa PLRV es especialmente preocupante porque puede reducir el rendimiento de la papa en más de un 50%, causando pérdidas anuales de rendimiento de 20 millones de toneladas.
"El hallazgo más interesante de esta investigación es que el PLRV suprimió el sistema inmune del pulgón, y esta supresión fue mediada por una sola proteína viral, la proteína P0", dice Jennifer Wilson, coautora del artículo. Wilson esDoctoranda en la Facultad de Ciencias Integrales de las Plantas SIPS en la Universidad de Cornell y está llevando a cabo su investigación de tesis con el Dr. Heck.
P0 es una proteína PLRV que se expresa dentro del tejido vegetal pero no dentro de los pulgones. Si bien se demostró previamente que P0 suprime el sistema inmune de las plantas, el impacto de la proteína en el sistema inmune del insecto fue una sorpresa para los investigadores.
"No sabemos si los pulgones ingieren P0 de la planta o no, pero sí sabemos que cuando P0 está presente en la planta, los sistemas inmunes de los pulgones se suprimen", explica Wilson.
Un resultado crítico del sistema inmunológico del insecto que se ve obstaculizado es un aumento en la proliferación de un virus de insecto, Myzus persicae densovirus MpDNV. Los investigadores también encontraron que los pulgones con más copias de MpDNV tenían más probabilidades de tener alas.
Debido a que los pulgones de durazno verde rara vez tienen alas hasta que el clima se vuelve más frío en el otoño, este aumento en los insectos alados podría significar una mayor propagación de PLRV y MpDNV a los nuevos anfitriones durante todo el verano, un efecto sinérgico que no ocurriría tanto si elLos pulgones se infectaron con solo uno de los virus
"Creemos que hemos encontrado el primer ejemplo de cooperación entre un virus de planta y un virus de insecto", dice Wilson. "Esta cooperación puede conducir a una mayor transmisión de ambos virus".
Wilson y Heck están trabajando actualmente para probar esta hipótesis repitiendo los experimentos en pulgones no infectados con MpDNV, que Wilson recolectó el verano pasado de granjas en el norte del estado de Nueva York.
El trabajo futuro podría incluir descubrir cómo MpDNV y la proteína P0 podrían usarse para controlar la transmisión del virus por los pulgones.
"El desarrollo de estrategias para bloquear la transmisión del virus en el campo es un objetivo principal de nuestro programa de investigación", dijo Heck, también profesora adjunta adjunta en SIPS. "El trabajo de tesis de Wilson es un cambio de paradigma. Estén atentos para más cosas interesantes de ella enel futuro cercano."
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Materiales proporcionado por Instituto Boyce Thompson . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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