{"id":3335,"date":"2016-11-23T18:19:04","date_gmt":"2016-11-23T18:19:04","guid":{"rendered":"http:\/\/elmediodelcampo.com.ar\/?p=3335"},"modified":"2016-12-12T15:57:21","modified_gmt":"2016-12-12T15:57:21","slug":"3335","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/elmediodelcampo.com.ar\/?p=3335","title":{"rendered":"Mecanismo de defensa que las plantas utilizan frente al ataque de insectos"},"content":{"rendered":"

\"ensayo-777x437\"<\/a>Un grupo de investigadores de la Facultad de Agronom\u00eda de la UBA (FAUBA), en colaboraci\u00f3n con cient\u00edficos de Holanda, logr\u00f3 descifrar aspectos desconocidos hasta ahora de un mecanismo de defensa que las plantas utilizan frente al ataque de insectos, basado en la emisi\u00f3n de compuestos vol\u00e1tiles. Estos \u201caromas\u201d servir\u00edan para atraer a especies ben\u00e9ficas, mientras las plantas concentran su energ\u00eda en otras funciones.<\/p>\n

\u201cPor primera vez, logramos conectar aspectos de la se\u00f1alizaci\u00f3n lum\u00ednica, clave para las interacciones entre plantas, con la se\u00f1alizaci\u00f3n qu\u00edmica, fundamental para los mecanismos de comunicaci\u00f3n entre plantas e insectos\u201d, explic\u00f3 Carlos Ballar\u00e9, investigador del Conicet, profesor de la c\u00e1tedra de Fisiolog\u00eda Vegetal de la FAUBA y director del laboratorio de Fotobiolog\u00eda Ambiental (http:\/\/epl.agro.uba.ar).<\/p>\n

\u201cCuando las plantas perciben se\u00f1ales de sombra cambian el perfil de compuestos vol\u00e1tiles que emiten, y esas modificaciones pueden ser detectadas por insectos ben\u00e9ficos que protegen a la planta del ataque de insectos herb\u00edvoros\u201d, resumi\u00f3 al referirse al trabajo publicado en la edici\u00f3n de diciembre de 2016 de la revista New Phytologist (http:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1111\/nph.14210\/full).
\nLos compuestos emitidos por las plantas son recolectados y analizados para determinar el blend que la caracteriza.
\nEl estudio permiti\u00f3 comprender c\u00f3mo las plantas regulan la emisi\u00f3n de esos compuestos en funci\u00f3n de se\u00f1ales de competencia. Cuando \u201cven\u201d a los vecinos (competidores), las plantas reducen la inversi\u00f3n en compuestos de defensa (presumiblemente para ahorrar recursos). Pero, al mismo tiempo, cambian el bouquet de compuestos vol\u00e1tiles que emiten a la atm\u00f3sfera del canopeo, torn\u00e1ndose m\u00e1s atractivas para predadores de insectos herb\u00edvoros. En otras palabras, frente a una amenaza de competencia, las plantas gastan menos en defensas, pero atraen a los enemigos de sus enemigos.<\/p>\n

El estudio de la FAUBA no s\u00f3lo se concentr\u00f3 en aspectos b\u00e1sicos, sino que tambi\u00e9n podr\u00eda servir para generar aplicaciones concretas en la agricultura.<\/p>\n

Carn\u00edvoros al rescate
\nUna oruga durante un ensayo de herbivor\u00eda en plantas de tomate. El desempe\u00f1o del herb\u00edvoro esta fuertemente relacionado con la palatabilidad de la planta y su sistema de defensas f\u00edsicas y qu\u00edmicas.
\nLas plantas pueden recibir se\u00f1ales de competencia trav\u00e9s de sus fotorreceptores y tomar una serie de decisiones que inciden en el uso de sus recursos. Aquellas especies que son intolerantes a la sombra, por ejemplo, concentran sus recursos en crecer para evitar que sus vecinos les tapen la luz. Pero en ese proceso, sacrifican energ\u00eda que generalmente utilizan en su sistema de defensa.<\/p>\n

Ante esta depresi\u00f3n del sistema inmune, los cient\u00edficos se preguntaron \u00bfc\u00f3mo hacen las plantas para cubrirse contra el ataque de enfermedades e insectos, cuando crecen en poblaciones densas?<\/p>\n

\u201cPensamos que cuando las plantas est\u00e1n en una situaci\u00f3n de competencia y suprimen la inversi\u00f3n en sus defensas, al mismo tiempo podr\u00edan estar cambiando el perfil de los compuestos vol\u00e1tiles que emiten, para compensar y hacerse m\u00e1s atractivas a los depredadores de sus herb\u00edvoros\u201d, respondi\u00f3 Ballar\u00e9, y record\u00f3 que empezaron a trabajar en esta l\u00ednea hace unos cinco a\u00f1os junto con Hern\u00e1n Boccalandro, quien era docente de la c\u00e1tedra de Fisiolog\u00eda de FAUBA. Luego, los trabajos continuaron con la tesis doctoral de Leandro Cort\u00e9s, quien realiz\u00f3 una pasant\u00eda con el grupo cient\u00edfico de Marcel Dicke, de la Universidad de Wageningen, Holanda, especializado en la medici\u00f3n de compuestos vol\u00e1tiles.<\/p>\n

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\nEn los ensayos, el insecto se dirigi\u00f3 a los olores que ven\u00edan de la planta que ten\u00eda activado el programa de competencia.
\nLos primeros experimentos se realizaron en el laboratorio de la FAUBA sobre plantas de la especie modelo Arabidopsis thaliana, buscando comprender la conexi\u00f3n entre los fotorreceptores que utiliza para detectar la presencia de vecinos, la depresi\u00f3n del sistema de defensa y los mecanismos de se\u00f1alizaci\u00f3n hormonal. Los trabajos de Cort\u00e9s -quien actualmente es investigador del Instituto de Biolog\u00eda Agricola de Mendoza (IBAM-Conicet)-, se concentraron en plantas de tomate, que emiten una gran cantidad de compuestos de la familia de los terpenos.<\/p>\n

Para realizar los estudios, los investigadores aplicaron sobre las plantas una se\u00f1al lum\u00ednica de competencia (que simula la presencia de poblaciones vecinas) y midieron c\u00f3mo se alteraban unos 90 compuestos vol\u00e1tiles. \u201cEfectivamente, vimos que si exponemos una planta a una se\u00f1al de competencia, \u00e9sta cambia su perfume\u201d, dijo Ballar\u00e9.<\/p>\n

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\n\u201cCuando las plantas perciben se\u00f1ales de sombra cambian el perfil de compuestos vol\u00e1tiles que emiten, y esas modificaciones pueden ser detectadas por insectos ben\u00e9ficos que protegen a la planta del ataque de insectos herb\u00edvoros\u201d, dijo Ballar\u00e9
\nLuego, se analiz\u00f3 la respuesta de un predador de herb\u00edvoros, exponiendo una chinche (que en Europa se vende como agente de control biol\u00f3gico para invern\u00e1culos) a los aromas que emit\u00edan plantas expuestas a se\u00f1ales de competencia y otras que serv\u00edan testigo. \u201cClaramente, el insecto se dirig\u00eda a los olores que ven\u00edan de la planta que ten\u00eda activado este programa de competencia, porque le hab\u00edamos dado la se\u00f1al lum\u00ednica para ello\u201d, inform\u00f3.<\/p>\n

El mecanismo ser\u00eda el siguiente: \u201cEn condiciones naturales, frente a la amenaza de competencia con otras plantas, la planta suprime la expresi\u00f3n de compuestos de defensa para concentrar recursos en crecimiento. Nuestros estudios muestran que, al mismo tiempo, la planta modifica el perfil de compuestos vol\u00e1tiles que produce, cambiando ligeramente la composici\u00f3n de ese bouquet para emitir una se\u00f1al atractiva para predadores de los herb\u00edvoros. Quiz\u00e1s sea una soluci\u00f3n menos costosa para su defensa, y al mismo tiempo una ventaja para el predador, que a lo largo de la evoluci\u00f3n habr\u00eda aprendido a responder a ese tipo de vol\u00e1tiles para orientar su b\u00fasqueda a plantas que podr\u00edan estar m\u00e1s cargadas de herb\u00edvoros, que son sus presas\u201d.<\/p>\n

A futuro, los investigadores de la FAUBA apuntan a continuar con los experimentos en especies no cultivadas, como ancestros del tomate que no hayan sido mejorados, para evaluar si el fen\u00f3meno se repite en otros casos.<\/p>\n

Aplicaciones concretas<\/p>\n

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\nCort\u00e9s hizo parte de los experimentos de sus tesis doctoral en la Universidad de Wageningen, Holanda, donde se especializan en la medici\u00f3n de compuestos vol\u00e1tiles.
\nAl referirse a las aplicaciones de esta investigaci\u00f3n, Ballar\u00e9 consider\u00f3: \u201cEn cultivos agr\u00edcolas, quiz\u00e1s nos gustar\u00eda que las plantas no repriman el sistema de defensa cuando est\u00e1n sembradas a una alta densidad, haci\u00e9ndose m\u00e1s vulnerables a pat\u00f3genos o insectos. A trav\u00e9s del mejoramiento o de transg\u00e9nesis, por ejemplo, podr\u00edamos desconectar la percepci\u00f3n de la densidad de la supresi\u00f3n del sistema de defensa\u201d.<\/p>\n

\u201cAhora que identificamos algunas prote\u00ednas importantes en conectar la percepci\u00f3n de los vecinos con la depresi\u00f3n del sistema de defensa, podr\u00edamos usar plantas con una versi\u00f3n alterada de esas prote\u00edna, que no se\u00f1alizar\u00edan de la misma manera. Ya logramos, en ensayo en invern\u00e1culos, tener plantas que en respuesta a se\u00f1ales de competencia tienen una morfolog\u00eda apropiada para la alta densidad, pero no deprimen su sistema de defensa. Hacia adelante podr\u00edamos hacer los experimentos en cultivos para identificar cu\u00e1les son los genes que vemos en Arabidopsis y que est\u00e1n presentes en especies interesantes\u201d, se\u00f1al\u00f3.<\/p>\n

El hallazgo tambi\u00e9n podr\u00eda servir en el cultivo de plantas de uso industrial: \u201cManejando el ambiente lum\u00ednico, podr\u00edamos alterar el perfil de compuestos vol\u00e1tiles que producen las plantas, sobre todo de la familia de los terpenos, y generar aromas y esencias con posibilidades de aplicaci\u00f3n en farmacolog\u00eda, por ejemplo\u201d.<\/p>\n

En el norte de Europa, los productores de hortalizas (que buena parte del a\u00f1o no tienen luz natural y utilizan la luz artificial como estrategia de cultivo) est\u00e1n analizando c\u00f3mo cambiar el ambiente lum\u00ednico para modificar la calidad de las plantas, la composici\u00f3n qu\u00edmica y el aroma.<\/p>\n

\u201cEst\u00e1n tratando de entender c\u00f3mo un cambio en la composici\u00f3n de la luz con la cual se cultivan las plantas, tiene consecuencias importantes sobre el metabolismo secundario y la producci\u00f3n de compuestos de distinta \u00edndole. Eso quiz\u00e1s nos dar\u00eda herramientas para cambiar la forma o el rendimiento de plantas, e incluso su composici\u00f3n qu\u00edmica, modificando ligeramente el espectro lum\u00ednico (la calidad de luz) con LEDs de distintos colores\u201d, concluy\u00f3 Ballar\u00e9.<\/p>\n

 <\/p>\n

POR: JUAN MANUEL REPETTO<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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