Un equipo de investigadores dirigido por Anne Osbourn del Centro John Innes, en colaboración con la Academia de Ciencias de China, ha rastreado con éxito los últimos pasos restantes de la vía biológica que hace que la avena resista una enfermedad mortal de los cultivos. Esta investigación crea oportunidades para nuevas formas de construir la defensa del trigo y otros cereales contra la enfermedad de las raíces transmitida por el suelo.
Los investigadores han dado el primer paso en este objetivo al reconstituir con éxito el sistema de autodefensa en la planta modelo Nicotiana benthamiana. Se llevaron a cabo experimentos para establecer la vía biosintética de la avenacina en el genoma del trigo para probar si proporcionaba la misma resistencia a la enfermedad de las raíces así com otro tipo de enfermedades. Las avenacinas son compuestos antimicrobianos sintetizados en las raíces de la avena, donde ofrecen protección contra enfermedades transmitidas por el suelo. Este hongo patógeno causa enormes pérdidas de rendimiento en el trigo y todavía no se han encontrado medios eficaces de control.
El trigo y otros cereales y pastos no producen estos compuestos, pero una mejor comprensión de cómo se producen en la avena brindará a los científicos de cultivos el conocimiento que necesitan para crear líneas de trigo resistentes a enfermedades utilizando tecnologías modernas. Experimentos anteriores habían caracterizado y clonado diez genes de la vía biosintética de la avenacina que se encuentran en el genoma de la avena. Ahora, utilizando un enfoque impulsado por la genómica, con la secuenciación realizada por el grupo de la Academia de Ciencias de China, el equipo dilucidó la vía completa, codificada por 12 genes.
Descubrieron que los genes están agrupados uno al lado del otro en el genoma como cuentas en una cuerda y organizados a lo largo del cromosoma aproximadamente en el mismo orden que la ruta biosintética. El equipo especula que esto puede deberse a que las mutaciones genéticas en la vía tardía de la avenacina pueden resultar en la acumulación de compuestos que afectan negativamente el crecimiento de las plantas, mientras que las mutaciones en los genes de la vía temprana no lo hacen.
Más información en el Centro John Innes.
