La base genética y molecular de la resistencia de las plantas a los patógenos

Sautua Francisco & Carmona Marcelo


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Resistencia a enfermedades cualitativa y cuantitativa

La domesticación de las plantas para la agricultura ha reducido los niveles no solo de las defensas constitutivas sino también de su capacidad de inducción, y las reducciones pueden abarcar órganos que no son objeto de mejoramiento genético. Esta reducción de las defensas es presumiblemente el resultado de la selección directa en lugar de los efectos indirectos a través de compensaciones entre el tamaño y las defensas (Moreira et al., 2018).

La resistencia a las enfermedades de las plantas generalmente se divide en resistencia cualitativa y cuantitativa (Zhang et al., 2013). La primera está controlada por genes de resistencia mayores (R) y la segunda está condicionada por múltiples genes con efectos menores. La resistencia cualitativa se ha detectado principalmente en la defensa de las plantas contra los patógenos biotróficos, mientras que la resistencia cuantitativa está involucrada en la respuesta de defensa a todos los patógenos de las plantas, desde biotróficos, hemibiotróficos hasta necrotróficos. La resistencia se logra mediante la detección de efectores derivados de patógenos y la obtención de respuesta de defensa. En los últimos años, se han logrado grandes avances en relación con la base molecular que subyace a las interacciones hospedante-patógeno.

Los genes R generalmente confieren resistencia completa a un patógeno o raza de patógeno específico y son más fáciles de manipular para la investigación básica y el mejoramiento vegetal. Muchos genes R han sido clonados, y las respuestas descendentes desencadenadas por los genes R se están comprendiendo cada vez más. Como la resistencia mediada por los principales genes R puede ser superada rápidamente por nuevos agentes patógenos virulentos, la incorporación de los genes R en nuevos cultivares o híbridos puede representar a menudo una batalla frustrante en el control de las enfermedades para los mejoradores de plantas y los agricultores.

La resistencia cuantitativa a las enfermedades está controlada por múltiples genes, cada uno de los cuales contribuye a la resistencia parcial. Este tipo de resistencia conduce a una menor presión de selección contra variantes de patógenos, y aquellos que superan un locus individual de resistencia cuantitativa tienen poca ventaja. Por lo tanto, la resistencia cuantitativa a la enfermedad tiende a ser más duradera que la resistencia mediada por genes R. Muchos estudios sobre la resistencia cuantitativa a las enfermedades han indicado su importancia en la mejora de los cultivos frente a las enfermedades , y la variación en la resistencia cuantitativa a las enfermedades puede explotarse mediante métodos de obtención de plantas tradicionales o con marcadores, lo que lleva a un nivel comercialmente aceptable de control de enfermedades.

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Bibliografía

Andersen EJ, Nepal MP, Ali S (2021) Necrotrophic Fungus Pyrenophora tritici-repentis Triggers Expression of Multiple Resistance Components in Resistant and Susceptible Wheat Cultivars. Plant Pathol J. 37(2): 99-114. doi: 10.5423/PPJ.OA.06.2020.0109

Moreira X, Abdala-Roberts L, Gols R, Francisco M (2018) Plant domestication decreases both constitutive and induced chemical defences by direct selection against defensive traits. Scientific Reportsvolume 8, Article number: 12678. doi: 10.1038/s41598-018-31041-0

Zhang Y, Lubberstedt T, Xu M (2013) The Genetic and Molecular Basis of Plant Resistance to Pathogens. Journal of Genetics and Genomics 40(1): 23-35. doi: 10.1016/j.jgg.2012.11.003

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