El uso de bioproductos como un nuevo concepto en el manejo de enfermedades de cultivos vegetales: proteina fúngica AsES.

CHALFOUN, NADIA REGINA; WELIN, B; DÍAZ RICCI, JUAN C.; CASTAGNARO, ATILIO P

San Miguel de Tucumán

Simposio; X Simposio Nacional de Biotecnología REDBIO Argentina; 2015

REDBIO Argentina

Laimplementación de nuevos y eficientes bioproductos en la producción agrícolaque sean menos dañinos para el medio ambiente, es una imperiosa necesidad paradisminuir el excesivo y perjudicial uso de agroquímicos de síntesis, y tenderhacia una agricultura sustentable. ITANOA (EEAOC-CONICET) e INSIBIO(UNT-CONICET) son dos institutos tucumanos que vienen trabajando hace más deuna década para desarrollar bioproductos para un manejo fitosanitario sustentableen diferentes cultivos de interés agroindustrial. Hemos descripto previamente que un aisladoavirulento (SS71) del patógeno fúngico Acremoniumstrictum excreta moléculas capaces de inducir larespuesta de defensa en plantas. A partir de cultivos axénicos del aislado SS71se purificó a homogeneidad una proteína activa de 34 kDa y pI=8,8. La secuenciaaminoacídica de la proteína inductora denominada AsES, mostró identidadsignificativa con serin-proteasas fúngicas de la familia de las subtilisinas. Experimentosen condiciones de crecimiento controladas mostraron que plantas del cultivar Pájaro de frutilla, tratadas por rociado en unaúnica hoja con una solución acuosa de la proteína AsES, a una concentración de1 μg/ml, fue suficiente para inducir protección frente a aislados virulentos deColletotrichum spp.,agente causal de la antracnosis en frutilla. Laactividad inductora de la proteasa AsES se eliminó completamente cuando fue previamentetratada con PMSF, sugiriendo que la actividad proteolítica es necesaria parainducir la respuesta de defensa vegetal. Ensayosbioquímicos y moleculares demostraron que la proteína AsES activauna serie de reacciones que se inician en la zona de aplicación y luego setranslocan a toda la planta detectándose en tejidos distales. Esta respuesta defensiva sistémica se caracterizapor un estallido oxidativo primario transitorio (H2O2, O2.-), reforzamiento de la pared celular por acumulación de lignina y calosa,la inducción transcripcional de los genesrelacionados a la defensa (PR-1, glucanasas y quitinasas de clase I y II), yfinalmente se manifiesta por una resistencia sistémica contra hongos patógenosde estilo de vida hemibiotrófico (i.e. C.acutatum) y necrotrófico (i.e. Botrytis cinerea). Un efecto similar de protección contrapatógenos se indujo en diferentes cultivares de frutilla, lo que indica que setrata de una respuesta no específica de cultivar. En paralelo se determinó que la proteína AsES puedeinducir protección contra enfermedades en plantas de soja bajo condicionescontroladas y a campo. Estos resultados nos permitieron proponerla utilización de este principio activo de origen fúngico, o extractos que locontengan, como nuevos bioproductos para el control de las enfermedades en loscultivos vegetales mediante la activación de los mecanismos de defensaintrínsecos de las plantas. Un desarrollo tecnológico futuro nosllevó a proteger mediante patentamiento el uso de este principio activo, comoasí también a desarrollar una nueva investigación conjunta con la empresaLABORATORIOS BIAGRO S.A. para evaluar la posibilidad de formular un bioproductopara implementar estrategias de manejo fitosanitario sostenible en frutilla yotros cultivos.