{"id":370437,"date":"2020-12-18T19:00:50","date_gmt":"2020-12-18T22:00:50","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=370437"},"modified":"2020-12-18T19:00:50","modified_gmt":"2020-12-18T22:00:50","slug":"naranjos-inmunes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/naranjos-inmunes\/","title":{"rendered":"Naranjos inmunes"},"content":{"rendered":"

Con el agregado de un gen de mandarina a las naranjas dulces de las variedades Pineapple y Hamlin, estas se mostraron resistentes a la Clorosis Variegada de los C\u00edtricos (CVC), tambi\u00e9n conocida como plaga amarilla, o amarelinho<\/em> en Brasil. Investigadores del Centro de Citricultura Sylvio Moreira, del Instituto Agron\u00f3mico de Campinas (IAC), con sede en la localidad de Cordeir\u00f3polis, en el interior de S\u00e3o Paulo, llevaron a cabo este trabajo. Para llegar a tal resultado, infectaron plantas de mandarina, naturalmente resistentes a la enfermedad, con la bacteria Xylella fastidiosa<\/em>, causante de la CVC, y lograron identificar un gen con potencial para dotarlas de dicha resistencia.<\/p>\n

Ese gen, bautizado como RAP2.2, ya era conocido por la comunidad acad\u00e9mica porque est\u00e1 presente en otras especies vegetales. Sin embargo, el descubrimiento de su papel defensivo en los c\u00edtricos contra la Xylella<\/em> es in\u00e9dito, \u201cas\u00ed como la inserci\u00f3n del gen de la mandarina en la naranja dulce con el prop\u00f3sito de combatir la plaga\u201d, destaca la bi\u00f3loga Alessandra Alves de Souza, l\u00edder del estudio e investigadora del IAC, instituci\u00f3n que cumpli\u00f3 133 a\u00f1os en el mes de junio. La trama de la investigaci\u00f3n sali\u00f3 publicada en las revistas Phytopathology<\/em> y Molecular Plant-Microbe Interactions<\/em>, en 2019 y 2020, respectivamente.<\/p>\n

La clorosis variegada de los c\u00edtricos se transmite a los naranjos a trav\u00e9s de la picadura de las cigarritas, unos insectos (cicad\u00e9lidos) que miden poco m\u00e1s de un cent\u00edmetro. Una vez dentro del naranjo, la Xylella<\/em> empieza a multiplicarse a punto tal de obstruir los vasos que transportan el agua y los nutrientes desde la ra\u00edz hasta la copa de las plantas, haciendo que los frutos salgan peque\u00f1os y duros y, por eso mismo, inadecuados para su consumo y comercializaci\u00f3n. Esta plaga ha sido el mayor problema para los citricultores paulistas. En 2009, afectaba al 42% de las plantaciones de naranjos de S\u00e3o Paulo y en la regi\u00f3n conocida como Tri\u00e2ngulo Mineiro y en el sudoeste del estado (Minas Gerais). Actualmente, esa cifra se redujo al 1,04%, seg\u00fan un estudio realizado en 2020 por el Fondo de Defensa de la Citricultura (Fundecitrus), divulgado el 24 de julio. El control se realiza por medio de t\u00e9cnicas de manejo, tales como el uso de insecticidas y el cultivo de plantas en ambiente protegido.<\/p>\n

El gen de la mandarina puede aportarles a los naranjos condiciones como para defenderse mejor de la enfermedad. \u201cEste gen se fusiona con el ADN de la planta y activa a otros genes, implicados en la fortificaci\u00f3n de la pared celular vegetal. De este modo, la bacteria no logra desplazarse con libertad y queda aprisionada\u201d, explica Alves de Souza. \u201cLa planta percibe entonces al pat\u00f3geno y activa su mecanismo de resistencia, logrando matarlo o disminuir en forma significativa los da\u00f1os que le provoca\u201d. Como las naranjas dulces constituyen el cultivo principal del agronegocio de los c\u00edtricos, las nuevas plantas poseen potencial para ser m\u00e1s competitivas. \u201cPodr\u00e1n producir m\u00e1s y contar con un manejo m\u00e1s sostenible y econ\u00f3mico\u201d, dice la bi\u00f3loga.<\/p>\n

El cruzamiento entre mandarina y naranja dulce ya existe de manera natural en el ambiente y, por eso, al procedimiento que se adopt\u00f3 no se lo clasifica como transgenia sino como cisgenia, esto es, cuando se transfieren solamente genes de especies compatibles desde el punto de vista reproductivo. Esto asegura un desarrollo m\u00e1s r\u00e1pido y seguro para evitar las etapas en las cuales podr\u00edan aparecer incompatibilidades.<\/p>\n

Actualmente, se est\u00e1n preparando plantas de naranja dulce con el gen de mandarina para iniciar la fase de campo en el propio Centro de Citricultura, luego de haber mostrado un buen resultado en los invernaderos. Como se trata de una planta modificada gen\u00e9ticamente, para poder iniciar la nueva fase en campo se necesita obtener la autorizaci\u00f3n de la Comisi\u00f3n T\u00e9cnica Nacional de Bioseguridad (CTNBio). \u201cHemos presentado la documentaci\u00f3n y se espera su aprobaci\u00f3n para el final del a\u00f1o\u201d, estima Alves de Souza. Esta fase durar\u00e1 cinco a\u00f1os y, luego de eso, si los test resultan satisfactorios, se podr\u00e1 liberar el cultivo de las nuevas plantas para los citricultores.<\/p>\n

Tras haber identificado en la mandarina una serie de genes asociados a los mecanismos que podr\u00edan dotar de resistencia contra la CVC, los investigadores los implantaron en una planta utilizada como \u201cconejillo de indias\u201d, la Arabidopsis thaliana<\/em>, muy utilizada en estudios de biolog\u00eda molecular. \u201cEn esta etapa, adelantamos varios a\u00f1os de investigaci\u00f3n, dado que la transferencia y el estudio de la totalidad de los genes en naranjos es un proceso costoso y que requiere mucho tiempo\u201d, explica Alves de Souza, \u201cfundamentalmente porque la planta tarda unos tres a\u00f1os en desarrollarse y tiene un largo per\u00edodo juvenil en el que la manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica es dif\u00edcil\u201d. Mediante el test en la planta modelo, ese per\u00edodo se redujo a unos ocho meses. Luego del experimento en Arabidopsis<\/em>, se pudo seleccionar el gen m\u00e1s prometedor, el RAP2.2, y transfer\u00edrselo a las plantas de naranja dulce.<\/p>\n

Parte del estudio se llev\u00f3 a cabo en el campus de Davis de la Universidad de California, en Estados Unidos, donde el biotecn\u00f3logo Willian Pereira trabaj\u00f3 durante un a\u00f1o merced al programa Ciencia sin Fronteras mientras cursaba el doctorado en gen\u00e9tica y biolog\u00eda molecular en la Universidad de Campinas (Unicamp), bajo la direcci\u00f3n de Alves de Souza.<\/p>\n

Entre agosto de 2015 y julio de 2016, Pereir profundizo la investigaci\u00f3n en Arabidopsis<\/em> en los laboratorios del Departamento de Ciencias Vegetales de la universidad estadounidense. All\u00ed, analiz\u00f3 la funci\u00f3n de la prote\u00edna RAP2.2 de la planta modelo para compararla con la de la mandarina. Al advertir la semejanza entre ellas, evalu\u00f3 la reacci\u00f3n de ambas a la infecci\u00f3n por Xylella<\/em>. \u201cLos resultados revelaron que esas prote\u00ednas son ort\u00f3logas, o sea, desempe\u00f1an la misma funci\u00f3n en ambos tipos de planta. Tambi\u00e9n vimos que la infecci\u00f3n en Arabidopsis<\/em> es similar a la que ocurre en las naranjas dulces, porque la bacteria coloniza los mismos vasos y tambi\u00e9n genera s\u00edntomas\u201d, relata Pereira. El estudio tambi\u00e9n demostr\u00f3, en un hecho in\u00e9dito, que la Arabidopsis<\/em> puede utilizarse como planta modelo en investigaciones futuras con otros genes de c\u00edtricos para diversas aplicaciones.<\/p>\n

\u201cLa posibilidad de que exista una planta resistente permitir\u00eda un menor uso de insecticidas para el control de las cigarritas, que son los vectores de la CVC\u201d, pondera el ingeniero agr\u00f3nomo Antonio Juliano Ayres, gerente general del Fundecitrus. No obstante, Ayres subraya que \u201cse necesita aguardar los resultados en campo para confirmar la efectividad de estos resultados preliminares obtenidos en invernadero\u201d.<\/p>\n

Las otras etapas de la investigaci\u00f3n sugieren que el gen RAP2.2 puede utilizarse efectivamente en otras especies afectadas por la Xylella<\/em>, tales como olivos y vides, y que tambi\u00e9n posee potencial para combatir a otras plagas de los c\u00edtricos, como en el caso del huanglongbing <\/em>(HLB), tambi\u00e9n conocido como drag\u00f3n amarillo o greening<\/em>. Este pat\u00f3geno es en la actualidad el mayor reto que enfrenta la citricultura mundial y afecta a un 20,87% de las plantaciones de naranja en los estados de S\u00e3o Paulo y Minas Gerais, seg\u00fan los datos registrados este a\u00f1o por el Fundecitrus.<\/p>\n

Al igual que la Xylella<\/em>, el HLB se transmite por la picadura de un insecto, el ps\u00edlido Diaphorina citri<\/em>, y la bacteria Candidatus liberibacter<\/em> tambi\u00e9n coloniza los vasos de las plantas. \u201cEl gen de la mandarina puede fortalecer las paredes de esos vasos y ayudar a la planta a eliminar la bacteria. Incluso, al toparse con vasos m\u00e1s resistentes, el insecto podr\u00eda desistir de picar a la planta\u201d, comenta Alves de Souza. \u201cEstamos estudiando esta posibilidad\u201d.<\/p>\n

El Centro de Citricultura Sylvio Moreira posee antecedentes en la b\u00fasqueda de nuevas maneras de combatir a las plagas de los c\u00edtricos. En 2017, Alves de Souza y otros colegas desarrollaron otra variedad de naranjo transg\u00e9nico resistente a la CVC. En ese caso introdujeron en el genoma de la planta un gen de la propia bacteria: el rpfF<\/em>, responsable de la producci\u00f3n de una prote\u00edna hom\u00f3nima que merma la movilidad de la Xylella<\/em>. En 2020, esas plantas cumplen dos a\u00f1os en fase de campo y, por ahora, se han mostrado resistentes al pat\u00f3geno y con un buen desarrollo en campo. El genoma de la Xylella<\/em> fue el primer organismo causante de enfermedades en plantas que se secuenci\u00f3 en el mundo y este hito, que cont\u00f3 con la participaci\u00f3n de Alves de Souza y forma parte del Programa Genoma FAPESP, fue portada de la revista Nature<\/em>, en su edici\u00f3n del 10 de julio de 2000.<\/p>\n

Otro logro del Centro de Citricultura es un producto desarrollado en sus laboratorios, cuyo principio activo es una mol\u00e9cula antioxidante denominada N-acetilciste\u00edna (NAC), destinada al control de la CVC, del cancro c\u00edtrico y del HLB. A esta mol\u00e9cula la comercializa desde 2019 la startup<\/em> CiaCamp \u2013 da Ci\u00eancia ao Campo. Para Alves de Souza, las tecnolog\u00edas desarrolladas son complementarias. \u201cNunca dispondremos de un gen o de un producto que resuelva todos los problemas. Estamos trabajando para tener alternativas. Dentro de algunos a\u00f1os, el pat\u00f3geno romper\u00e1 la resistencia. Por eso necesitamos contar con distintos abordajes con miras al futuro\u201d, concluye.<\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong> INCT 2014: Gen\u00f3mica comparativa y funcional, y mejora asistida de los c\u00edtricos (n\u00ba 14\/50880-0<\/a>); Modalidad <\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico; Convenio<\/strong> CNPq-INCTs; Investigador responsable<\/strong> Marcos Antonio Machado (IAC); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ \u20093.138.880,49
\n2.<\/strong> La interacci\u00f3n Xylella fastidiosa<\/em>-insecto vector-planta hospedante y los abordajes para el control de la clorosis variegada de los c\u00edtricos y el cancro c\u00edtrico (n\u00ba 13\/10957-0<\/a>); Modalidad <\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico; Investigadora responsable <\/strong>Alessandra Alves de Souza (IAC); Inversi\u00f3n <\/strong>R$\u20092.504.726,74<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos <\/strong>
\nPEREIRA, W. E. L. et al.<\/em> Citrus reticulata CrRAP2.2 transcriptional factor shares similar functions to the Arabidopsis homolog and increases resistance to Xylella fastidiosa<\/em><\/a>. Molecular Plant-Microbe Interactions<\/strong>. v. 33, n. 3, p. 519-27. 23 ene. 2020.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Variedades desarrolladas en el Instituto Agron\u00f3mico de Campinas, con el agregado de un gen de mandarina, se mostraron resistentes a la clorosis variegada de los c\u00edtricos","protected":false},"author":684,"featured_media":370442,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[267,282,298,306],"coauthors":[2721],"class_list":["post-370437","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-es","tag-agronomia-es","tag-botanica-es","tag-epidemiologia-es","tag-genetica-es","keywords-genomica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/370437","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/684"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=370437"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/370437\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":370447,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/370437\/revisions\/370447"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/370442"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=370437"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=370437"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=370437"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=370437"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}