Un equipo de investigadores de la Universidad de Guizhou, en China, descubrió que un gen presente en una especie de té silvestre juega un papel clave en la protección natural de las plantas contra las plagas de insectos. El hallazgo, publicado en la revista Horticulture Research, ofrece una alternativa sustentable para reducir la dependencia de pesticidas químicos en la agricultura.
El estudio se enfocó en la provincia de Guizhou, una región montañosa y principal zona productora de té en el país asiático, donde el control de plagas resulta complejo. Para resolver esta problemática, los científicos analizaron el ácido jasmónico (JA), una hormona vegetal que desencadena respuestas defensivas en las plantas ante el ataque de herbívoros.
El hallazgo del gen CtOPR2
El grupo liderado por Suzhen Niu evaluó los niveles de ácido jasmónico en 350 accesiones de té a lo largo de dos años. Los resultados mostraron que la especie silvestre Camellia tachangensis, nativa de Guizhou, presentó de forma constante los mayores niveles de esta hormona.
A través de estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) y secuenciación, los especialistas generaron 100.720 polimorfismos de nucleótido único (SNP) de alta calidad e identificaron 60 SNP y 9 genes candidatos asociados a la acumulación de JA. Entre ellos se destacó el gen CtOPR2, que codifica la enzima 12-oxofitodienoato reductasa 2, encargada de catalizar la conversión de 4,5-didehidro-JA en ácido jasmónico activo.
Validación y resistencia a los insectos
Para comprobar la función del gen, los investigadores realizaron pruebas de silencio genético y sobreexpresión. Cuando silenciaron el gen CtOPR2 en brotes de té mediante oligonucleótidos antisentido (asODN), observaron una caída significativa tanto en la actividad génica como en el contenido de ácido jasmónico, además de una menor expresión de genes de respuesta como CtMYC2 y CtWRKY18.
Por el contrario, al sobreexpresar CtOPR2 en plantas transgénicas de tabaco, estas acumularon mayor cantidad de ácido jasmónico y sufrieron sustancialmente menos daños provocados por la oruga Spodoptera litura. En apenas 28 horas de alimentación, el área de picadura del insecto en las hojas modificadas fue notablemente menor en comparación con las plantas de control.
Aplicaciones agrícolas futuras
Los autores del trabajo destacaron que la actividad del gen se alinea de manera directa con los niveles de defensa de la planta. Al provenir de una especie silvestre que ha evolucionado bajo condiciones de estrés natural durante siglos, este gen constituye un recurso genético valioso para el mejoramiento de cultivos.
Este avance proporciona un objetivo directo para la selección asistida por marcadores en programas de reproducción de té. Asimismo, los investigadores señalan que estos descubrimientos podrían aplicarse a otros cultivos amenazados por plagas y servirán como base para integrar el gen CtOPR2 en bases de datos de genes de hormonas vegetales.