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Marcadores bioquímicos, la clave para obtener aguacates resistentes

La identificación de sustancias y moléculas responsables de la defensa celular contra la “marchitez del aguacatero", principal enfermedad del cultivo en más de 70 países, facilitaría el mejoramiento genético de las variedades comerciales.

Palmira, 24 de octubre de 2018Agencia de Noticias UN-

Antes no se sabía por qué algunas variedades son resistentes y otras no. El estudio encontró que las tolerantes tienen una mayor expresión de los marcadores identificados. Fotos: Óscar Múñoz

Se podría iniciar un programa de mejoramiento para introducir estas características de defensa a las variedades comerciales, a través de cruces.

Enzimas, fitohormonas, polifenoles y ligninas de los aguacates activan mecanismos de defensa para enfrentar al patógeno.

Se estudió y contrastó la respuesta al patógeno de dos variedades: el aguacate Hass y el Duke 7.

Después de la inoculación del patógeno se tomaron las primeras muestras de las hojas de las plantas.

Enzimas, fitohormonas, polifenoles y ligninas de los aguacates activan mecanismos de defensa para enfrentar al microoorganismo patógeno Phytophthora cinnamomi Rands, responsable de la enfermedad.

Estos “defensores” fueron identificados por Óscar Julián Muñoz Rivera, doctor en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, junto con su equipo de trabajo, con el propósito de que, en adelante, los investigadores dispongan de más criterios científicos a la hora de evaluar la resistencia o la vulnerabilidad de cada variedad de aguacate frente al patógeno.

“Antes sí conocíamos variedades tolerantes del aguacate, pero no sabíamos por qué lo eran; ahora entendemos que lo son en la medida en que cuentan con estos marcadores y con sus mecanismos”, explica el experto.

Estas sustancias y moléculas también funcionan como amplificadores de señales y de concentraciones de compuestos como el ácido jasmónico y el ácido salicílico, que aportan evidencias de respuesta celular para determinar la tolerancia o la susceptibilidad de una variedad al patógeno.

Con estos hallazgos, en adelante los investigadores podrán estudiar los bancos de germoplasma –depósitos de recursos genéticos como las semillas– para identificar variedades tolerantes.

A partir de ello se podría iniciar un programa de mejoramiento genético para introducir características de defensa al realizar cruces con las variedades comerciales y reducir pérdidas en la producción.

Variedades susceptibles y resistentes

Hace alrededor de 10 años la “marchitez” empezó a atacar con fuerza la subregión tradicionalmente aguacatera de los Montes de María, en el Caribe colombiano. Según reporta el Instituto Colombiano Agropecuario, el patógeno llegó a afectar al 46 % de los árboles del cultivo, llevando a que entre 2013 y 2016 se perdiera la mitad de las plantas en las 7.000 hectáreas cultivadas.

Desde el suelo, el patógeno empieza atacando las células vivas de las raíces, y a través de la savia circula por toda la planta hasta causarle la muerte. La enfermedad es la más devastadora del cultivo de aguacate en el mundo, constituyéndose en un factor económicamente limitante de la producción en Australia, México, Sudáfrica, EE. UU. y otros 70 países.

Para la investigación se estudió y contrastó la respuesta al patógeno con dos variedades: el aguacate Hass, reportado como susceptible a la enfermedad; y el Duke 7, seleccionado como resistente. Se cultivaron 144 plantas, 72 por variedad, y en 96 de ellas se inocularon los patógenos, dejando las demás sin intervención, para que sirvieran como referencia “testigo”.

Justo después de la inoculación se tomaron las primeras muestras de las hojas de las plantas. Tras 24, 48 y 120 horas se repitió este proceso, para llevar el material colectado a congelación a -80 oC. “Queríamos detener la reacción de las plantas para evaluar, en ese momento, su estado y sus señales químicas de respuesta ante los patógenos. Establecimos una serie de protocolos que no existían para analizar marcadores bioquímicos en aguacate”, destaca el investigador.

Después de macerar las hojas con nitrógeno líquido, las muestras se llevaron a un cromatógrafo especializado de alta sensibilidad, que determina trazas muy pequeñas de hormonas y compuestos. 

Entre otros resultados, se encontró en el aguacate Duke 7 una mayor estabilización de radicales libres y una presencia importante de la enzima ascorbato peroxidasa, que favorece el reforzamiento celular y ayuda a mitigar el estrés oxidativo. En esta variedad también se identificó una mayor expresión de polifenoloxidasa y ligninas que actúan como reforzamiento de las paredes celulares.

“En el aguacate Hass se reportaron respuestas bajas por ácido jasmónico, y además una mayor acumulación de peróxido de hidrógeno, que tiende a intoxicar la planta e inducir al estrés oxidativo”, afirma el experto.

La investigación se realizó con la dirección de los investigadores Ever Antoni Rueda y Jaime Eduardo Muñoz, profesor asociado de la U.N. Sede Palmira.

(Por: Fin/FHP/MLA/LOF
)
N.° 460

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