Plantas resistentes a las enfermedades. Diario de Sevilla, 29-06-00

José Olivares Pascual (olivares@eez.csic.es)
Estación Experimental del Zaidín, CSIC, Granada

 

Aunque las plantas estan continuamente expuestas a un gran número de microorganismos, la manifestación de enfermedades es más bien rara. Esto puede ser en parte atribuido a una sólida pared celular pero también a la existencia de mecanismos de defensa. Sin embargo, cuando la enfermedad aparece es causa de pérdidas considerables de cosecha principalmente en los monocultivos intensivos donde la propagación es más fácil. Hay muchos ejemplos en la historia cercana. En los 70 un hongo desvastó todo el cultivo de maíz en el medio oeste americano y más recientemente, otro hongo causó perdidas cercanas al billón de pesetas en las plantaciones de arroz del sudeste asiático. La lucha contra las enfermedades de las plantas se estableció con la obtención por los métodos clásicos, largos y tediosos, de variedades resistentes que antes de estar disponibles hay mucho tiempo para que ocurran episodios similares. Sin embargo, una serie de conocimientos han cambiado el panorama.


Aunque parezca mentira, las plantas, a su modo, tienen un sistema inmunitario capaz de hacerlas resistentes a hongos, bacterias y virus patógenos. Los animales responden a los agentes infecciosos produciendo anticuerpos que los hacen refractarios a una posterior infección. En el caso de las plantas, por mecanismos completamente distintos, la puesta en contacto con un patógeno determina una respuesta defensiva frente a ese patógeno y, al contario que en los animales, la respuesta es inespecífica, esto es, activa frente a toda clase de organismos infecciosos. Lo mismo que en ellos, la respuesta es sistémica, esto significa que toda la planta se hace resistente y el fenómeno en sí se conoce como resistencia sistémica adquirida. Se puede decir que esto es en teoría pues en algunos casos la respuesta es tan lenta que la patogenicidad supera la resistencia. Sin embargo, muchas veces, si no la mayoría, la respuesta es tan rápida que se da lo que se conoce como respuesta de hipersensibilidad, (también ocurre en los animales), que se manifiesta como una necrosis de la zona adyacente a la entrada del patógeno, que queda aislado y evita su avance por tejidos sanos de la planta. Consecuente a esa respuesta hipersensible se producen una serie de señales, entre ellas el ácido salicílico, constituyente de la aspirina, que determinan la síntesis de las llamadas proteínas relacionadas con la patogénesis que son activas contra el organismo desencadenante. También esa reacción de hipersensibilidad da lugar a la síntesis de radicales libres de oxígeno, los mismos que llevan al envejecimiento de las celulas en animales, que provocan la muerte celular y necrosis de los tejidos vecinos al punto de ataque, así como al endurecimiento de las paredes de las células limítrofes. Para que ocurra esta respuesta se requiere que entre el patógeno y el hospedador se establezca un cruce de señales que se da cuando tanto el patógeno como la planta llevan los genes necesarios para ello. Genes de avirulencia en el primero y genes de resistencia en la segunda. Este hecho, conocido como sistema gen a gen y descubierto hace casi 50 años, va a permitir la construcción de plantas resistentes a patógenos haciendo innecesaria la utilización de productos químicos para el tratamiento de enfermedades tan importantes como el repilo o la verticilosis del olivo y las podredumbres, royas, mosaicos o abarquillamientos de muchas plantas. Es como si se vacunaran, aunque esta vacuna sería de amplio espectro, que crea resistencia frente a todos los patógenos. El hallazgo de estos genes de resistencia en la planta ha sido considerado por algunos como el hecho más importante en biología vegetal desde el descubrimiento de la fotosíntesis. Además de estos genes de resistencia, se han encontrado otros que determinan la síntesis de las llamadas defensinas especialmente activas frente a hongos. La manipulación de las plantas ya no es ciencia ficción. Cuando se conozcan a fondo los mecanismos implicados en la resistencia, en los que compuestos tan comunes como el etileno, óxido nítrico, jasmónico, el citado salicílico, etc., juegan un papel importante, será cuestión de rutina. Se sabe que la simple aplicación de ácido salicílico hace a la planta más resistente a ser infectada. Bastará con obtener una variedad que sintetizara por sí misma el salicílico al nivel requerido para conseguir el mismo efecto. Decir esto es fácil, pero en ciencia las cosas no son tan sencillas y por eso van despacio y casi nunca los resultados provienen de una única actuación. Hay que conocer todos los mecanismos que entran en juego para llegar a una solución adecuada al problema. Un hecho interesante es la implicación de algunas de las señales que aparecen en la resistencia, como el jasmónico, en la respuesta de las plantas a heridas y picaduras de insectos. Otro dato a tener en cuenta también, es la síntesis de péptidos antimicrobianos del tipo de las mencionadas defensinas, como son las tioninas y las recientemente caracterizadas snakinas, además de los compuestos de otra naturaleza, las fitoalexinas, presentes en los exudados radicales.

Pero en este mundo complejo hay otra cuestión que hace todo más complicado. A semejanza de los animales, que requieren de bacterias, como las que proporcionan vitaminas en el intestino o facilitan la asimilación de los alimentos, las plantas no pueden vivir en un medio estéril. Hay muchas asociaciones planta-microorganismo, principalmente establecidas en las raíces, de las que se deriva si no su supervivencia, sí un desarrollo normal. Unos microorganismos proporcionan nutrientes directamente, como nitrógeno o fósforo, otros, los ponen en condiciones de ser utilizados, los hay que producen sustancias promotoras del crecimiento (fitohormonas), etc. y entre todos crean al ambiente adecuado. La obtención de plantas resistentes a patógenos podría determinar la incapacidad para establecer estas asociaciones, por lo que el problema se se hace más difícilsi se quiere conseguir plantas que de forma selectiva sean sólo resistentes a los agentes patógenos.

Para los que piensan que la ciencia debería ir más deprisa este es un ejemplo claro de complejidad que puede ocasionar desaliento. Sin embargo, poco a poco, el esfuerzo de los numerosos grupos que estan implicados en estos estudios dará su fruto: plantas capaces de resistir el ataque de patógenos pero susceptibles a la infección o asociación con microorganismos beneficiosos. Con todo, esto no acaba aquí. Aunque se tenga la planta ideal con la que se evite además de las consecuentes pérdidas en cosecha, la utilización de productos químicos altamente contaminantes, es necesario que la variedad transgénica sea aceptada por la sociedad patológicamente tan sensibilizada frente a este tipo de plantas. Porque no se debe olvidar que la resistencia a una determinada enfermedad puede ser conseguida por la tediosa mejora clásica, pero que la planta sea capaz de manifestar una respuesta defensiva de amplio espectro sólo es factible mediante ingeniería genética.