Plantas silvestres y cultivos: una relación conflictiva

Las plantas nativas y los cultivos no nativos no se desarrollan bien en proximidad entre sí, atrayendo plagas que propagan enfermedades en ambas direcciones, según dos nuevos estudios de la UC Riverside. 

“Hemos cambiado el paisaje, y eso ha creado oportunidades para que los patógenos prosperen”, dijo Kerry Mauck, entomóloga de la UCR, quien fue coautora de los estudios. “Hemos introducido patógenos que dañan las plantas nativas y, por otro lado, tenemos patógenos endémicos que mutan para infectar los cultivos”.

Para ilustrar este último escenario, un nuevo artículo en la revista Phytopathology documenta la presencia en las plantas silvestres de California de un patógeno bacteriano que afecta a las plantas de solanáceas, como los tomates, las papas y los pimientos. 

El patógeno, Candidatus liberibacter solanacearum o CLso, está relacionado con el patógeno que causa la enfermedad del amarillamiento de los cítricos, una enfermedad que mata a las plantas cítricas y para la que no existe cura. Al igual que el amarillamiento de los cítricos, CLso se transmite a las plantas mediante un pequeño insecto volador llamado psílido. 

CLso es el causante de una enfermedad de la papa llamada “zebra chip”, que deforma los tubérculos, haciéndolos invendables y reduciendo los rendimientos de los cultivos hasta en un 90%. Apareció por primera vez en la década de 2000 y se extendió rápidamente por todo el país.

“Queríamos saber, ¿por qué surgió esto tan repentinamente en los EE. UU.? El vector psílido ha estado aquí. Es nativo. Nos preguntamos si quizás el patógeno también ha estado aquí por más tiempo de lo que pensábamos”, dijo Mauck. 

Para responder a esta pregunta, el equipo de investigación visitó varias reservas naturales de la UC, una red de áreas silvestres administradas para uso académico. Tomaron muestras de plantas de la familia de las solanáceas de cada lugar que visitaron, y también examinaron especímenes de herbario preservados que datan de la década de 1970. 

El patógeno estaba presente en el 15%-20% de las plantas que examinaron, pero las formas que encontraron no son conocidas por infectar los cultivos. Además, se sabe que la forma silvestre del patógeno no daña a las plantas que habita. Sin embargo, la forma que afecta a los cultivos sí causa enfermedades.

En otras palabras, las variantes de CLso que se encuentran en las comunidades de plantas silvestres no están invadiendo los campos agrícolas. Los investigadores recibieron recientemente financiación del Departamento de Agricultura de los EE. UU. para comprender a nivel molecular qué cambió a medida que el patógeno mutó para poder infectar los cultivos. 

“¿Qué ha cambiado para hacer que este patógeno surja como problemático? ¿Qué proteínas son diferentes en las variantes benignas y virulentas? ¿Con qué interactúan en la planta? Si aprendemos las respuestas a estas preguntas, podremos entender cómo las plantas resisten la enfermedad y ayudarlas”, dijo Mauck.

En un estudio relacionado, publicado en el Phytobiomes Journal, Mauck y sus colegas estudiaron el posible movimiento de patógenos virales de los campos agrícolas a las plantas silvestres de calabaza en las reservas de la UC. 

“Los cultivos como la calabaza, los melones y las papas atraen áfidos y moscas blancas que pueden propagar virus de los cultivos a las plantas silvestres”, dijo Mauck. 

“Muchos de los virus que afectan a los cultivos son muy nuevos en la zona, ya que se introdujeron solo en las últimas dos décadas. Si estos virus están pasando de los cultivos a las zonas silvestres, las plantas nativas podrían ser bombardeadas con nuevos patógenos que nunca antes habían encontrado”.

Para este proyecto, los investigadores volvieron a tomar muestras de plantas de las reservas de la UC, así como del Parque Estatal del Desierto de Anza-Borrego. El 80% de las plantas silvestres de calabaza que muestrearon estaban infectadas con un virus que no es nativo de California llamado virus del amarillamiento de las cucurbitáceas transmitido por áfidos o CABYV. 

Cuando los investigadores estudiaron estas infecciones virales, encontraron que CABYV inhibe el crecimiento de las raíces de las plantas, un problema para los entornos especialmente secos y cálidos en verano, como el sur de California.

“Si las plantas no pueden formar raíces, no pueden acceder al agua subterránea ni almacenar agua en sus raíces. Y las calabazas silvestres son una de las pocas especies de plantas que crecen y proporcionan recursos en verano, por lo que otros organismos dependen mucho de ellas”, dijo Mauck. “Son autopistas para las hormigas. Proporcionan néctar y polen. Los mamíferos en peligro de extinción comen las semillas. Son esenciales”.

Los investigadores consideran que ambos estudios subrayan la importancia de que los administradores de tierras, los cultivadores y los entusiastas de las plantas trabajen juntos para reducir la introducción de patógenos vegetales en nuevos espacios. 

“Los patógenos de las plantas pueden estar en cualquier lugar. Cada vez que movemos plantas para el comercio, existe la posibilidad de introducir patógenos como polizones. Tenemos que asegurarnos de que solo movemos material vegetal que no contenga estos invitados no deseados”, dijo Mauck. 

“Estudiar cómo los patógenos de las plantas se mueven, viven juntos en las plantas y mutan con el tiempo puede ayudarnos a alcanzar el objetivo de reducir los problemas de patógenos no deseados tanto en los cultivos como en las plantas silvestres”.