El proyecto SUPERA busca soluciones innovadoras para controlar enfermedades de las plantas

IRNASA-CSIC/DICYT Investigadores del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) trabajan en un proyecto nacional que busca soluciones innovadoras para controlar enfermedades de las plantas, en concreto, aquellas causadas por hongos y otro tipo de microorganismos denominados oomicetos.

El proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN) y por la Unión Europea a través de los fondos Next Generation, está coordinado por Julio Javier Diez Casero, catedrático de la Universidad de Valladolid (UVa) en el Campus de Palencia, y cuenta con la participación de otras dos entidades, el centro tecnológico CARTIF y la empresa Idai Nature.

La base del proyecto es la utilización de una nueva tecnología llamada ARN de interferencia (RNAi), la cual permite “apagar” genes específicos mediante el empleo de pequeñas moléculas de doble cadena de ARN (dsRNA, por sus siglas en inglés). El objetivo es bloquear la expresión de algunos genes clave en los microorganismos patógenos para evitar que estos dañen a la planta.

En concreto, el proyecto se va a centrar en dos patógenos, el hongo Fusarium sp. y el oomiceto Phytophthora sp. El género Fusarium engloba a un grupo de hongos oportunistas ampliamente distribuidos en suelo y plantas, capaces de perjudicar gravemente a muchos tipos de cultivos, desde cereales a hortalizas, lo que produce pérdidas económicas importantes en la agricultura. Lo mismo sucede con Phytophthora, cuyas especies también son extraordinariamente dañinas para diferentes cultivos y bosques.

El principal reto tecnológico del proyecto es encontrar un “vehículo” eficaz para transportar esos dsRNA “silenciadores” de genes. Así, se probarán varios transportadores orgánicos, como liposomas artificiales y vesículas de membrana externa bacteriana, como posibles agentes de encapsulación que garanticen la durabilidad de los dsRNA en el campo, ya que el RNA se degrada con facilidad.

Los grupos de investigación de la UVa y CARTIF estudiarán y aplicarán estos transportadores y determinarán su potencial para controlar la infección de las plantas a través de las raíces o el sistema vascular, con el objetivo final de desarrollar un producto sostenible, eficaz y seguro para el manejo de enfermedades.

Evaluación del impacto ambiental

El proyecto dará un paso más con la evaluación agroecológica de los dsRNA. Así, el grupo investigador del IRNASA se encargará, finalmente, de determinar los efectos de los dsRNA en las poblaciones microbianas del suelo.

“En muchos estudios no se realizan este tipo de análisis, pero si el objetivo es llegar a comercializar el producto tiene que haber una evaluación del impacto ambiental. Queremos conocer esas implicaciones ecológicas desde el punto de vista microbiano. Si cuando se liberen los dsRNA van a tener una influencia en las poblaciones microbianas del suelo”, explica Ángel Valverde Portal, responsable del proyecto en el IRNASA-CSIC. “Las poblaciones de microorganismos del suelo cambian constantemente, el problema es que tras el uso de los dsRNA desaparezcan determinados microrganismos que realizan funciones importantes”, precisa.

Para realizar la evaluación del impacto ambiental se aplicarán enfoques bioquímicos y metagenómicos. Respecto al enfoque bioquímico, se medirán los perfiles de ácidos grasos característicos de determinados grupos microbianos para comprobar si hay un efecto y, en el caso de que lo haya, si es positivo, negativo o neutro.

En cuanto al enfoque metagenómico, permitirá realizar un estudio más detallado de los posibles cambios en las poblaciones microbianas. “Vamos a aplicar técnicas de secuenciación de última generación para investigar las poblaciones de bacterias, de hongos y de oomicetos. Esto nos permitirá ‘poner nombre’ a los microorganismos implicados”, agrega.

El proyecto ‘Sanidad vegetal sostenible mediante RNAi medioambiental para reducir el impacto de las enfermedades en la agricultura y los bosques (SUPERA)’/PLEC2021-008076, se inició a finales de 2021, tiene una duración de tres años y está dotado con cerca de 500.000 euros. Una firme apuesta por encontrar soluciones innovadoras y más sostenibles para controlar enfermedades de las plantas.