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A las plantas también se las 'vacuna'
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21.05.13 - MIGUEL ÁNGEL MUÑOZFOTOS:FRAN MANZANERA

El grupo de investigación de Patología Vegetal del Cebas-CSIC trabaja para combatir virus que atacan a vegetales y en técnicas para aprovecharlos y producir proteínas de interés industrial o farmacéutico

A las plantas también  se las 'vacuna'

1. Miguel Ángel Aranda aplica un tratamiento en el invernadero experimental del grupo de Patología Vegetal. 2. Plántulas de tomate en el invernadero experimental de Patología Vegetal. 3. Manuel Miras (becario predoctoral), Miguel Ángel Aranda (profesor de investigación) y César Petri (investigador postdoctoral) discuten unos resultados en el laboratorio. 4. Personal de Patología Vegetal en su laboratorio en el Cebas-CSIC. 5. Extracto de plantas de melón infectadas por el virus del amarilleo de las cucurbitáceas (CABYV). 6. Raquel Navarro (investigadora postdoctoral) trabaja con cultivos celulares en una cabina de flujo laminar. 7. Mari Carmen Montesinos (técnico superior de laboratorio) inspecciona plántulas de melón infectadas por el virus del amarilleo de las cucurbitáceas.

El grupo de investigación de Patología Vegetal del Cebas-CSIC trabaja en la lucha contra virus en vegetales y desarrolla técnicas para aprovecharlos y producir proteínas de interés industrial o farmacéutico

Las plantas, al igual que cualquier otro organismo, pueden enfermar o morir a causa de alguna patología. Hongos, bacterias, insectos y virus son responsables cada año de la pérdida de una parte importante de las cosechas en todo el mundo, lo que se traduce en daños económicos millonarios. Los virus son los más peligrosos y difíciles de controlar, puesto que no existen antivirales directos en las plantas que sean equivalentes a la vacuna contra la gripe en las personas. Además, la mayoría de enfermedades emergentes están causados por ellos. Esta es la razón por la que el grupo de investigación de Patología Vegetal del Cebas-CSIC se ha centrado, desde hace años, en desarrollar para los cultivos más afectados por los distintos sus propias 'vacunas de la gripe'.

Desde el Cebas-CSIC trabajan en dos vertientes relacionadas con los virus en las plantas. Por un lado, buscan desarrollar métodos eficaces para contrarrestar los microorganismos causantes de las enfermedades y, por el otro, la forma en que se puedan obtener beneficios de ellos.

En ambas líneas de trabajo, los investigadores se centran en los cultivos de tomate y cucurbitáceas (pepino, calabacín, calabaza, sandía, melón,…).

El principal objetivo es controlar las enfermedades que causan los virus en los vegetales, para lo que se trabaja desde diferentes puntos de vista, aunque el fundamental y el que se desarrolla a más largo plazo es el de identificar y ayudar a la mejora de las plantas cultivadas, es decir, producir variedades que sean resistentes a ellos.

En el caso del tomate, un cultivo que en la Región de Murcia cuenta con importantes producciones en Mazarrón y Águilas, existen varios patógenos que preocupan a los agricultores, como el virus del mosaico del pepino dulce, el virus de la cuchara y el virus de la clorosis.

La infección silenciosa

De los tres, el más problemático actualmente es el primero. Se trata de un virus que causa síntomas que solo son evidentes en los frutos y, por ello, es el más difícil de detectar antes de que las tomateras entren en producción. Se transmite mecánicamente de planta a planta (roce directo entre ellas, contacto de la savia de la enferma con la savia de la sana), fundamentalmente por las prácticas agrícolas durante el periodo de cultivo (uso de maquinaria o herramientas contaminadas…) y antes de que aparezcan los primeros tomates, lo que hace que se transmita rápidamente, de forma silenciosa y sin que el agricultor sea consciente de que se ha producido la infección.

La mayoría de los virus causan síntomas evidentes en las plantas infectadas, lo que constituye una ayuda en el diagnóstico. Sin embargo, en el caso del virus del mosaico del pepino dulce, la enfermedad solo se manifiesta en el fruto. Cuando los tomates están ya madurando y van a cambiar de color, adquieren un tono irregular o aparecen deformaciones en la piel. «Con lo cual, su valor comercial cae en picado», indica Miguel Ángel Aranda, jefe del grupo de investigación del Cebas.

El principal problema con este virus es que puede afectar al 80% o 90% de las tomateras de una parcela, además de que el agricultor realiza una gran inversión para obtener el producto porque aparentemente todo marcha bien, pero en el momento en el que se acerca la recolección se da cuenta de que no va poder comercializar la cosecha.

La aproximación del Cebas al problema es intentar que la infección no progrese. «Lo habitual es que si piensas que tienes plantas infectadas, las arranques y así la enfermedad no se extiende, pero eso con este virus funciona mal», apunta.

Aranda señala que es un microorganismo que ha estado presente en la Región durante los últimos 10 años y no ha habido manera de controlarlo, hasta el punto de que ha ido aumentando su incidencia. Reconoce que es complicado calcular el número exacto de explotaciones hortícolas afectadas, «porque son muestreos difíciles de realizar», pero avisa que en estos momentos podría perjudicar a más de la mitad de los productores de tomate.

Ante la poca eficacia de los métodos tradicionales, los investigadores del Cebas han optado por desarrollar un procedimiento que funciona exactamente igual que una vacunación y que ya se ha aplicado de forma experimental en algunas parcelas y ha obtenido buenos resultados.

Consiste en infectar a las plantas con una cepa atenuada del virus, que no reproduce los síntomas característicos de la enfermedad, para protegerlas de las cepas «más agresivas», que son las que están infectando las tomateras de los campos murcianos en estos momentos.

Lo crítico para que el procedimiento funcione bien y no entrañe el riesgo de extender o empeorar la enfermedad es que se use una cepa atenuada bien caracterizada, «siempre la misma», y que el procedimiento se siga «con el máximo rigor». Aranda explica que ya se llevó a cabo una experiencia similar con el virus del mosaico del tabaco en la Región hace algunos años.

Variedades resistentes

De cara al futuro, el grupo del Cebas trabaja para crear variedades de tomate que sean resistentes al virus, es decir, que no sea necesario inocularlas con la vacuna, sino que de forma natural sean inmunes. El investigador señala que esperan obtener los primeros resultados en un plazo de entre tres y cinco años.

Otro de los virus más extendidos en las cucurbitáceas de la Región es el del amarilleo, que se transmite a través de los pulgones y cuyos principales síntomas son amarilleos de las hojas, reducción del vigor de las plantas y del número, tamaño y calidad del fruto. Los expertos buscan identificar variedades de melón que sean resistentes genéticamente y esperan conseguir avances importantes en un periodo similar.

La cara amable de los virus

La otra línea de investigación se basa en la idea de que los virus pueden pasar «de enemigos a amigos». Aranda destaca que se pueden aprovechar para producir en las plantas diversos compuestos. En concreto, el equipo del Cebas utiliza un virus del que ya tienen secuenciado su genoma y pueden «manipularlo» para que los vegetales a los que infectan con él produzcan proteínas de interés, ya sea para emplearlas en vacunas de animales o para obtener enzimas que puedan utilizarse en la industria para, por ejemplo, degradar detergentes o producir bioetanol. «La idea es emplear los agentes que producen las enfermedades para convertir a las plantas en biofactorías y producir cantidades significativas de proteínas en ellas», explica.

Los científicos han clonado molecularmente el virus del mosaico del pepino dulce que, a diferencia de las personas, tiene un genoma que es un tipo de ácido ribonucleico (ARN), en lugar de ADN. Cuando se infecta una planta con el virus modificado, al que se le introduce la codificación genética de la proteína deseada, el resultado es que genera rápidamente estos compuestos y se producen mayores cantidades de las que se podría obtener de las fuentes originales.