Las glándulas de gosipol en el algodón son una defensa natural en las plantas: investigación

Las enfermedades del algodón siempre han estado en el centro de atención entre los científicos agrícolas. Recientemente, dos investigadores de origen indio, el Dr. Keerti Rathore y el Dr. Devendra Pandeya, completaron un estudio “Genes que regulan el desarrollo de las glándulas en la planta de algodón” en la Universidad Texas A & M.  

El biotecnólogo de plantas de AgriLife Research en el equipo de Genómica y Biotecnología de Plantas, Dr. Rathore, descubrió que las glándulas gosipol del algodón son la defensa natural de la planta. 

El desarrollo de una planta de algodón con defensas naturales más fuertes debido a una mayor densidad de glándulas y, por lo tanto, más gosipol en las hojas, pronto podría ser una realidad, según un biotecnólogo de plantas de Texas A&M AgriLife Research en College Station. 

“Existe una necesidad creciente de un mecanismo de defensa natural de este tipo contra las plagas porque cada vez más especies de insectos están desarrollando resistencia a diversas formas de algodón Bt”, dijo Rathore. Dijo que los resultados de este estudio continuo “es un descubrimiento científico muy importante, y también tiene algún significado histórico”. 

Rathore explicó que en la década de 1950, un criador de algodón descubrió una planta de algodón mutante que no tenía glándulas cultivadas por los nativos americanos de la tribu Hopi en Arizona. Estas plantas de algodón fueron la fuente original de semillas de algodón sin glándulas y, por lo tanto, sin gosipol. 

Las semillas y otras partes del algodón poseen glándulas oscuras que contienen terpenoides tóxicos como el gosipol que defienden la planta contra plagas y patógenos, dijo el Dr. Keerti Rathore, biotecnólogo de plantas de AgriLife Research en el Instituto de Genómica y Biotecnología de Plantas de la Universidad Texas A&M. Rathore y su equipo compararon la producción de ARN en los embriones de una glándula de algodón y una planta mutante sin glándulas. Estos análisis dieron como resultado la identificación de tres genes que desempeñan un papel fundamental en la formación de las glándulas, dijo. 

El equipo utilizó el silenciamiento génico inducido por virus y el knockout génico mediado por CRISPR para reducir / eliminar las glándulas de la planta, validando así la función de los genes. 

El laboratorio de Rathore anunció recientemente el desarrollo y la desregulación de la semilla de algodón sin gosipol (semilla de algodón con gosipol ultra bajo o ULGCS) que podría ser una nueva fuente de proteína para las especies de acuicultura y aves de corral más eficientes o incluso como alimento humano. 

Sin embargo, igualmente importante en el mundo de los descubrimientos científicos, dijo, es la intrigante posibilidad de mejorar la expresión de estos genes para aumentar la cantidad de glándulas en las hojas y los tejidos florales. Esto permitiría impulsar la producción de gosipol en esos lugares y fortalecer las defensas naturales de la planta. 

 “Se realizaron muchos ensayos de nutrición humana y alimentación animal con estos, incluidos algunos en Texas A&M”, dijo. “Sin embargo, a estas plantas no les fue muy bien en el campo porque carecían de la protección proporcionada por el gosipol”. Explicó esto cuando su trabajo con semillas de algodón de gosipol ultra bajo resultó útil. 

“Habíamos eliminado selectivamente el gosipol solo de la semilla”, dijo Rathore. “Ahora, en este artículo reciente, mostramos exactamente los genes defectuosos y la naturaleza de las mutaciones en este algodón Hopi por primera vez. Aunque los criadores han sabido sobre el algodón Hopi durante los últimos 64 años, nadie sabía la naturaleza exacta de las mutaciones que hicieron que la planta estuviera libre de glándulas “. 

La secuencia de los genes ahora proporciona a Rathore y a otros investigadores herramientas que pueden usarse para eliminar selectivamente el gosipol de la semilla y aumentar el número de glándulas y, por lo tanto, los niveles de gosipol en las hojas y partes florales para ayudar mejor a la planta de algodón. defenderse de las plagas. 

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