Un grupo de investigadores ha reanimado muestras de un hongo que causa la marchitez del café para descubrir cómo evolucionó la enfermedad y cómo se puede prevenir su propagación. La enfermedad de la marchitez del café es causada por un hongo que ha provocado brotes devastadores desde la década de 1920 en el África subsahariana y actualmente afecta a dos de las variedades de café más populares de África: Arábica y Robusta.
La nueva investigación muestra que el hongo probablemente aumentó su capacidad para infectar plantas de café al adquirir genes de otro hongo estrechamente relacionado, que causa la enfermedad del marchitamiento en una amplia gama de cultivos, incluida la enfermedad de Panamá en los bananos.
Los investigadores afirman que este conocimiento podría ayudar a los agricultores a reducir el riesgo de que surjan nuevas cepas de enfermedades, por ejemplo, al no plantar café junto con otros cultivos o al prevenir la acumulación de restos vegetales que podrían albergar el hongo relacionado.
Secuenciaron los genomas de unos hongos y examinaron su ADN en busca de evidencia de cambios que pudieran haberlos ayudado a infectar ciertas variedades específicas de café
El equipo de investigación, del Imperial College London, la Universidad de Oxford y el CABI agrícola sin fines de lucro, también asegura que el estudio de muestras históricas en la colección de cultivos del CABI podría proporcionar una gran cantidad de información sobre cómo las enfermedades de los cultivos evolucionan y encontrar nuevas y sostenibles formas de luchar contra ellas. El estudio se publica hoy en BMC Genomics.
La primera autora del estudio, la estudiante predoctoral Lily D. Peck, comenta que «el uso de volúmenes cada vez mayores de productos químicos y fungicidas para combatir las enfermedades emergentes de los cultivos no es sostenible ni asequible para muchos productores. Si, en cambio, podemos entender cómo evolucionan los nuevos tipos de enfermedades, podemos brindar a los productores el conocimiento que necesitan para reducir el riesgo de que surjan nuevas enfermedades en primer lugar«.
El equipo reanimó muestras congeladas criogénicamente del hongo que causa la enfermedad del marchitamiento del café. Ha habido dos brotes graves de la enfermedad, en las décadas de 1920-1950 y entre 1990 y 2000, y todavía causa daños. Por ejemplo, en 2011, 55.000 cafetos Robusta murieron por marchitez en Tanzania, destruyendo 160 toneladas de café en el proceso, lo que equivale a más de 22 millones de tazas de café.
En el brote que comenzó en la década de 1920, la marchitez del café infectó una amplia gama de variedades y finalmente fue controlada en la década de 1950 mediante prácticas de manejo como la quema de árboles infectados, la búsqueda de resistencia natural en el café y los programas de mejoramiento que seleccionaron más variedades de plantas resistentes.
Sin embargo, la enfermedad reapareció en la década de 1970 y se propagó ampliamente durante las décadas de 1990 y 2000. Se han identificado dos poblaciones de enfermedades separadas, cada una de las cuales sólo infecta tipos específicos de café: una que infecta al café Arábica en Etiopía y la otra que infecta al café Robusta en África oriental y central. El equipo quería investigar cómo habían surgido las dos cepas.
En un laboratorio seguro en CABI, reanimaron dos cepas del brote original, recolectadas en la década de 1950 y depositadas en la colección de CABI, y dos cepas de dos hongos específicos del café, la más reciente de 2003. Luego secuenciaron los genomas de los hongos y examinaron su ADN en busca de evidencia de cambios que pudieran haberlos ayudado a infectar estas variedades específicas de café.
Descubrieron que los hongos más nuevos y específicos de la variedad tienen genomas más grandes que las cepas anteriores, e identificaron genes que podrían haber ayudado a los hongos a superar las defensas de las plantas y sobrevivir dentro de las plantas para desencadenar enfermedades.
El café y los plátanos a menudo se cultivan juntos
También se descubrió que estos genes son muy similares a los que se encuentran en un hongo diferente y estrechamente relacionado que afecta a más de 120 cultivos diferentes, incluido el banano en el África subsahariana, que causa la enfermedad de Panamá, que actualmente está devastando la variedad más popular de la actualidad, el banano Cavendish.
Si bien se sabe que las cepas de este hongo que infecta el banano pueden intercambiar genes ─lo que les confiere la capacidad de infectar nuevas variedades─, la transferencia potencial de sus genes a una especie diferente de hongos no se había visto antes. Sin embargo, el equipo señala que las dos especies a veces viven muy cerca de las raíces de las plantas de café y banano, por lo que es posible que el hongo del café haya obtenido estos genes ventajosos de su vecino, que normalmente infecta al banano.
El café y los plátanos a menudo se cultivan juntos, ya que a las plantas de café les gusta la sombra que brindan las plantas de plátano más altas. Los investigadores comentan que su estudio sugiere que podría ser una buena idea no cultivar plantas con enfermedades estrechamente relacionadas, como el banano y el café, lo que podría reducir la posibilidad de que evolucionen nuevas cepas de hongos que matan al café.
Los investigadores ahora están usando las cepas reanimadas para infectar plantas de café en el laboratorio, con el fin de estudiar exactamente cómo el hongo infecta la planta, lo que potencialmente proporcionaría otras formas de prevenir la aparición de la enfermedad.
Los conocimientos que surjan también podrían aplicarse a diferentes plantas de cultivo, a otros patógenos de plantas estrechamente relacionados que podrían dar saltos similares y provocar la aparición de nuevas enfermedades. tras demostrar el valor de examinar especímenes históricos de enfermedades de las plantas, el equipo planea replicar el estudio con otras enfermedades almacenadas en la colección de CABI, que alberga 30.000 especímenes recolectados de todo el mundo durante los últimos 100 años.
El investigador principal, el profesor Timothy Barraclough, del Departamento de Zoología de Oxford y del Departamento de Ciencias de la Vida en Imperial College London, agrega que «el enfoque histórico nos muestra lo que le sucede a un patógeno vegetal antes y después de que tenga lugar un nuevo brote de enfermedad. Luego podemos estudiar los mecanismos de evolución y mejorar las predicciones de cómo podrían ocurrir brotes similares en el futuro”.
«Nuestro objetivo es replicar este estudio para muchos patógenos de plantas, y eventualmente elaborar un ‘libro de reglas’ sobre cómo evoluciona la patogenicidad, ayudándonos a prevenir futuros brotes cuando sea posible«, concluye.
Fuente: BMC Genomics.
