El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Vigo (UVigo) continúan avanzando, a través de la Unidad Asociada “Agrobiología medioambiental. Calidad de suelos y plantas”, constituida en 2014, en nuevos conocimientos científicos acerca de los mecanismos genéticos que controlan la resistencia a plagas y a otros estreses en el maíz, lo que abre la puerta a nuevos programas de mejora genética de la especie con los que se  incremente la calidad y producción del cultivo.

Dicha Unidad Asociada, que se prevé prorrogar por otros tres años en 2017, es entre el Grupo de Genética y Mejora de Maíz de la Misión Biológica de Galicia (CSIC, Pontevedra) y el grupo multidisciplinar BEV1 del Departamento de Biología Vegetal y Ciencias del Suelo de la Facultad de Biología de la UVigo. El grupo de la UVigo aporta su experiencia en el conocimiento y análisis de la pared celular mientras que el grupo de la MBG su conocimiento en genética y mejora de la resistencia.

Su objetivo es profundizar en el conocimiento científico del papel de la pared celular en la resistencia  del maíz a la plaga de los taladros buscando qué componente o grupo de componentes tienen más influencia tiene  en la resistencia.

“Estamos trabajando en la identificación de los mecanismos genéticos de defensa del maíz frente a los estreses que afectan al cultivo, intentando comprender por qué hay plantas que resisten de una forma diferencial a las plagas o enfermedades y toleran distintos estreses ambientales como la sequía o el frío. En este contexto, estamos obteniendo importantes avances. Así, recientemente se han identificado regiones del genoma del maíz que influyen en ciertos componentes de la pared celular y que también albergan genes de resistencia a la plaga de los taladros”, destacan Rosa Ana Malvar Pintos (CSIC) y Manuel J. Reigosa Roger (UVigo)

“Estudios previos habían encontrado una relación directa entre las cantidades de hidroxicinamato en las paredes celulares de los tejidos de la médula del maíz y la resistencia a la plaga de los  taladros. Un aumento de los hidroxicimanatos en la pared celular fortifica las mismas y dificulta el acceso de las larvas al alimento”, explican.

En este contexto, la Unidad Asociada desarrolló una población de maíz que segregaba para el contenido en distintos hidroxicinamatos. Esta población fue genotipada usando marcadores moleculares y evaluada para resistencia a los taladros (midiendo la longitud de las galería producidas por las larvas) y fortificación la pared celular (analizando el contenido en hidroxicinamatos). Ello permitió detectar que ciertas regiones del genoma del maíz que controlan el contenido en determinados hidroxicinamatos también pueden tener un papel importante en la resistencia, lo que corrobora la relación genética entre resistencia y fortificación de la pared que había sido sugerida en estudios previos.    

La Unidad Asociada está ahora inmersa en un estudio que pretende dilucidar qué componente o qué grupo de componentes de la pared tiene una mayor influencia sobre la resistencia.

A ello se une la reciente concesión del proyecto “Composición de la pared celular. Función y balances entre resistencia a estreses (bióticos y abióticos), digestibilidad animal y producción de bioenergía”, financiado por la Consellería de Cultura, Educación  y Ordenación Universitaria de la Xunta de Galicia. El objetivo es avanzar en el estudio de la influencia de los componentes de pared celular en la tolerancia a la sequía, la digestibilidad animal y la producción de bioetanol.

El CSIC y las Unidades Asociadas

En 1993 el CSIC reguló la figura de Unidad Asociada de I+D+i como una fórmula de colaboración con entidades públicas y privadas. Con el tiempo, esta figura ha ido ganando peso y en la actualidad a los centros e institutos del CSIC hay que añadir cerca de 160 Unidades Asociadas constituidas por grupos o departamentos universitarios, hospitales o centros tecnológicos que trabajan en líneas o proyectos estrechamente relacionados con el CSIC.

Referencias

 Santiago, R; Malvar, RA; Barros-Rios. J; Samayoa, LF &  Butron, A. (2016). Hydroxycinnamate Synthesis and Association with the Mediterranean Corn Borer Resistance, Journal of Agricultural and Food Chemistry. DOI: 10.1021/acs.jafc.5b04862

En 2014 ambas entidades se vincularon a través de la Unidad Asociada “Agrobiología medioambiental, Calidad de suelos y plantas” entre la MBG (CSIC, Pontevedra) y la Facultad de Biología (UVigo, Vigo).

En el marco de dicha Unidad Asociada, el Grupo de Genética y Mejora de Maíz (MBG-CSIC) y el grupo de investigación BEV1 (UVigo) están desarrollando una línea de investigación centrada en explicar el papel de la pared celular como mecanismo de defensa del maíz frente a las plagas. Por el momento, los datos que han obtenido en sus investigaciones sugieren que paredes celulares más fortificadas o de mayor grosor producen maíces más resistentes. Recientemente, han descubierto regiones en el genoma que albergarían genes involucrados en la síntesis de ciertos componentes de pared y que tendrían un papel en la resistencia.