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Desarrollo Rural

Proteína combatiría la bacteriosis vascular de la yuca

Las plantas inoculadas con la proteína TALE 15, presente en la misma bacteria que ocasiona la enfermedad, activan su resistencia, mientras aquellas inoculadas sin la proteína desarrollan un fenotipo de susceptibilidad.

Bogotá D. C., 10 de diciembre de 2019Agencia de Noticias UN-

La bacteriosis vascular presenta manchas angulares en las hojas, quemazón, marchitamiento y lesiones en el tallo de las plantas. Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios.

Edilene Ramírez Vargas, doctora en Ciencias – Biología, investigó nuevas fuentes de resistencia a la bacteriosis de la yuca.

Si la bacteriosis vascular no se controla, las pérdidas pueden alcanzar el 100 % en aproximadamente dos o tres ciclos de cultivo.

En Colombia las principales regiones productoras de yuca son la costa Caribe, los Llanos Orientales y la Región Amazónica.

Según la investigación, cinco genes candidatos de la proteína TALE 15 se pueden utilizar para obtener genes de yuca más resitentes.

La yuca es una fuente de carbohidrato para poblaciones muy vulnerables.

La bacteriosis vascular de la yuca, que se caracteriza por presentar manchas angulares en las hojas, quemazón, marchitamiento y lesiones en el tallo, llamó la atención de Edilene Ramírez Vargas, doctora en Ciencias - Biología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien a partir de genes de la propia bacteria logró ubicar nuevas fuentes de resistencia para las plantas.

Las fuentes de resistencia de la bacteria son conocidas como Transcription Activator Like Effectors (TALE), proteínas que poseen un mecanismo muy particular de acción mediante el cual logran ingresar al núcleo de la célula de la planta, unirse al ADN y manipular la expresión de sus genes.

La investigadora Ramírez señala que “cuando la bacteria coloniza la planta, los TALE son liberados y esta, que también ha evolucionado, activa la resistencia para contrarrestar los efectos de la enfermedad”.

La yuca es uno de los cultivos tropicales más productivos en tierras marginales, capaz de adaptarse a condiciones adversas en áreas propensas a sequía y suelos pobres.

A pesar de ser considerado como un cultivo resistente al cambio climático, es vulnerable a pestes y enfermedades como la bacteriosis vascular, que puede secar la planta y reducir su producción.

La bacteriosis vascular, generada por la bacteria Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm), es una de las principales enfermedades de esta planta y sus consecuencias varían según las condiciones del medio del cultivo; si estas son favorables para el desarrollo de la enfermedad y no se controla, las pérdidas pueden ser del 15 al 100 % en aproximadamente dos o tres ciclos de cultivo.

Fenotipo de resistencia

La metodología de investigación consistió en identificar –entre un repertorio de muchos TALE de diferentes tamaños– una única proteína que fuera capaz de activiar un fenotipo de resistencia. Esa proteína es el TALE 15, que significa que tiene 15 repeticiones de aminoacidos en la región central, capaces de adherirse al núcleo de la bacteria.

“Los TALE tienen diferentes regiones, una de las cuales le permite ingresar al núcleo de la planta; otras dos le permiten interactuar con el mecanismo de resistencia, y en una central, la más importante, es en la que se evidencia una serie de repeticiones de aminoácidos”, señala la doctora Ramírez.

Con el fin de analizar la viabilidad de este fenotipo de resistencia en la eliminación de la bacteria se elaboraron dos versiones mutantes del TALE en las cuales, a través de la modificación de las regiones de este, se descubrió que aquellas plantas que son inoculadas con la proteína completa son resistentes, mientras que las que son inoculadas con las versiones mutantes son susceptibles, lo que llevaría a comprobar que la proteína sí funciona para combatir la bacteria.

Por último se realizó un análisis del secuenciamiento del genóma del total de genes que son activados por efecto del TALE 15 y se comparó con algunas predicciones bioinformáticas, y se identificaron cinco genes candidatos que se pueden utilizar en programas de mejoramiento para obtener genes de yuca más resitentes.

Aunque el estudio no se realizó en campo sino en el invernadero del Departamento de Biología de la UNAL, la investigación espera trabajar con agricultores y con extensos cultivos de yuca para prevenir y combatir el daño en la producción, ya que según proyecciones de Naciones Unidas para 2050 la población mundial será de 9,15 billones de personas, lo cual implica un incremento del 70 al 100 % en la producción de alimentos como la yuca.

“Con mi proyecto busco que se consuma más yuca, un cultivo muy importante para países en desarrollo que además es una fuente de carbohidratos para poblaciones muy vulnerables y representa un símbolo de identidad cultural para las comunidades indígenas del Amazonas y para la población de la costa Caribe y de los Llanos Orientales, principales regiones productoras en Colombia”, concluye la investigadora.

Este trabajo fue elaborado en el grupo de investigación Manihot Biotec del Departamento de Biología de la  Universidad Nacional de Colombia Sede Bogota, bajo la dirección del profesor Camilo Ernesto Lopez Carrascal y el investigador Boris Szurek, con el apoyo del Institut de Recherche pour le Développement (IRD) de Francia

(Por: fin/IAR/MLA/LOF
)
N.° 20

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