Lucha biológica para resolver el problema de la ‘podredumbre de la corona’ que amenaza a muchas parcelas de alfalfa
La alfalfa a menudo se llama la "Reina de los forrajes" debido a su alto rendimiento, calidad de alimentación para animales rumiantes, fijación de nitrógeno y hábitat de polinizadores, entre otros servicios ambientales, tiene un grave problema en la enfermedad conocida como "podredumbre de la corona".
Los controles químicos no son efectivos contra la pudrición de la corona, y no hay variedades de alfalfa genéticamente resistentes disponibles para los agricultores. Ahora, un equipo de científicos del Servicio de Investigación Agrícola ( ARS ), de la Universidad de Minnesota ( UM ) y del Centro de Ciencia de las Plantas Donald Danforth ( DDPSC ) está explorando una solución biológica alternativa que puede ayudar a resolver este problema, utilizando proteínas antimicrobianas del Medicago truncatula, una especie de trebol próxima de la familia de las leguminosas.
Según Debby Samac , un patólogo de plantas que dirige la Unidad de Investigación de Ciencia de las Plantas del ARS en St. Paul, Minnesota, la pudrición de la corona daña las células en la unión de los tallos y las raíces (la "corona") de las plantas de alfalfa, generalmente después de la primera cosecha. Tales ataques reducen el número de tallos y la capacidad de la planta para almacenar carbohidratos, disminuyendo los rendimientos y la supervivencia en el invierno.
Los fungicidas registrados para su uso en la alfalfa no persisten en las raíces o la corona el tiempo suficiente para prevenir la enfermedad, que ocurre en todos los estados donde el cultivo se cultiva para heno, forraje, alimentación u otros usos.
Los esfuerzos para desarrollar variedades comerciales con resistencia utilizando métodos convencionales de fitomejoramiento se han quedado cortos. Eso, a su vez, ha limitado las opciones de los agricultores para manejar la pudrición de la corona y minimizar sus pérdidas. En ausencia de genes de resistencia de la alfalfa, los científicos dirigieron su atención al barril médico, un pariente parecido a un trébol cuyas hojas producen pequeñas proteínas antimicrobianas llamadas defensinas.
Según Samac, la alfalfa produce defensinas en semillas, y estas defensinas se han utilizado para proteger las plantas de papa de enfermedades fúngicas. Sin embargo, las defensinas de la alfalfa, la espinaca y el tomate que los investigadores probaron no inhibieron el crecimiento de los patógenos de la pudrición de la corona de la alfalfa o tuvieron una actividad limitada. En cambio, necesitaban una defensina que inhibiera muchos patógenos fúngicos y bacterianos, y el Medicago truncatula cumplía con los requisitos.
Para comenzar, el equipo identificó las secuencias de aminoácidos de las defensinas producidas por el Medicago truncatula y sintetizó sus motivos centrales o elementos esenciales. Luego expusieron esporas de patógenos fúngicos y células bacterianas a pequeñas concentraciones de defensinas para conocer qué efecto tenía sobre el crecimiento y la supervivencia de los microbios.
Una de las defensinas probadas demostró ser más potente que las otras utilizadas contra los agentes patógenos de la podredumbre de la corona, que incluyeron Phoma medicaginis, Colletotrichum trifolii y hongos Fusarium, así como las bacterias Pseudomonas syringae y Xanthomonas alfalfae .
Los resultados ilustran cómo las características de resistencia en plantas relacionadas con la alfalfa pueden ser potencialmente útiles para proteger el cultivo de enfermedades.
