Resumen
El desarrollo de nuevas estrategias biotecnológicas para el control sostenible de plagas y enfermedades de las plantas supone un gran reto para la agricultura. En respuesta a estos estreses bióticos, las plantas sintetizan proteínas de defensa y metabolitos secundarios de diversa naturaleza. Estos compuestos pueden ejercer funciones defensivas directas, esto es, actuando como antioxidantes, antibacterianos o antifúngicos, o actuar como metabolitos defensivos indirectos, señalizando la respuesta defensiva de la planta. Algunos compuestos orgánicos volátiles (VOCs) pertenecen a este grupo de moléculas defensivas.
Empleando el sistema planta-patógeno formado por tomate "Ria Grande" y la bacteria Pseudomonas syringée DC3000 pv. tomate, nuestro laboratorio ha contribuido a la caracterización de componentes proteicos y metabólicos que constituyen dicha respuesta de defensa en tomate. Así pues, mediante un estudio GC-MS hemos identificado una serie de VOCs que se inducen de manera diferencial en las plantas de tomate que resisten la infección bacteriana. Hemos observado que algunos de estos VOCs presentan actividad defensiva tanto directa como indirecta. Asimismo, algunos de los genes que participan en su ruta de biosíntesis se inducen de manera diferencial en el mismo contexto en el que dichos VOCs son emitidos.
Nuestros resultados, por una parte, amplian el conocimiento sobre el sistema defensivo de las plantas y, por otra, permiten plantearnos la generación de nuevas estrategias biotecnológicas para el control de plagas y enfermedades. En concreto, la estrategia que planteamos en el presente proyecto consiste en la obtención de plantas transgénicas eVOCs (emitting Volatile Organic Compounds) que emitan constitutivamente compuestos volátiles defensivos y que sean capaces de inducir resistencia en cultivos vecinos. Para ello, en primer lugar, estudiaremos el papel defensivo indirecto de diferentes VOCs mediante aproximaciones tanto farmacológicas como genéticas. A continuación,
identificaremos genes que sean responsables de su síntesis, para finalmente generar plantas transgénicas que sobreexpresen dichos genes y por lo tanto emitan los VOCs de manera constitutiva. Las plantas eVOCs generadas serán evaluadas tanto por su posible resistencia, como por la capacidad de inducir resistencia en plantas vecinas.
Estas plantas eVOCs podrían utilizarse en forma de barrera de protección y constituirían una nueva estrategia sostenible, puesto que cualquier tipo de cultivo protegido por ellas vería reducidos los tratamientos fitosanitarios a los que tendría que someterse. Además, si el cultivo protegido no es un organismo genéticamente modificado, podría ser comercializado sin someterse a la estricta regulación actual.
