La sistemina mejora la resistencia del tomate a Botrytis en poscosecha

El tomate (Solanum lycopersicum familia Solanaceae) es uno de los cultivos hortícolas más importantes del mundo. Sin embargo, las enormes pérdidas de producción en la etapa poscosecha causadas por patógenos siguen siendo un problema mundial importante. Entre ellas, el moho gris causada por el hongo Botrytis cinerea es una de las enfermedades más graves del tomate. 

B. cinerea es el segundo hongo causante de patología vegetal, que infecta más de 200 especies de plantas durante las etapas previas y posteriores a la cosecha. Como necrotrófico típico, logra la infección alterando las vías de muerte celular programadas en el huésped, lo que resulta en una pérdida destructiva del rendimiento de los cultivos.

Sistemas de respuesta inmune de las plantas

A lo largo de la evolución, las plantas han desarrollado sistemas de respuesta inmune como los activados de receptores de reconocimiento localizados en la membrana de las células vegetales. Recientemente, se ha descubierto que varios péptidos endógenos de señal de plantas, denominados fitocitoquinas, desempeñan funciones importantes.

Normalmente, una fitocitoquina se produce a partir de una pequeña proteína precursora, que después del ataque de los patógenos, madura y  se liberan en el apoplasto (compartimiento que comprende los espacios intercelulares y la pared celular) induciendo respuestas como la activación de proteínas quinasas activadas por mitógenos (sustancias que estimulan la proliferación celular), la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la expresión de genes relacionados con el sistema inmunológico de la planta.

La sistemina, citoquina que inhibe las proteasas en tomate

La sistemina es un péptido de 18 aminoácidos; es la primera fitocitoquina identificada que induce la producción de inhibidores de la enzima proteasa en tomate. El tratamiento con el péptido sistemina, o la sobreexpresión de su precursora prosystemina mejora la resistencia del tomate a pulgones (Macrosiphum euphorbiae), hongos (B. cinerea y Alternaria alternata) y larvas fitófagas (Spodoptera littoralis).

Después del ataque de parásitos, se activa la expresión de prosistemina para producir el péptido sistemina que se procesa en el citoplasma, se libera en el apoplasto y es percibida por el receptor de sistemina.

Este compuesto induce también el eflujo de Ca2+ y la biosíntesis de ácido jasmónico, además de la emisión de compuestos orgánicos volátiles.

La sistemina aumenta al resistencia de los frutos

Un estudio actual investigó las funciones de la sistemina en la fruta poscosecha mediante el tratamiento previo con esta sustancia sintética. Se verificó un significativo aumento de la resistencia a B. cinerea en las frutas. 

Además, la sistemina regula la actividad de las enzimas quitinasa, fenilalanina amoniaco liasa y peroxidasa, durante el almacenamiento.

Análisis adicionales sugirieron que la sistemina mejora la resistencia al regular las enzimas relacionadas con el estrés en la vía de biosíntesis de fenipropanoides 

Por lo tanto, estos hallazgos sugieren que la sistemina puede ser una molécula prometedora para aumentar la resistencia del fruto del tomate contra patógenos durante el almacenamiento.

Fuentes

Wang, P.; Wu, T.; Cheng, Y.; Gao, Y.; Huang, B.; Li, Z. (2024).
The phytocytokine systemin enhances postharvest tomato fruit resistance to Botrytis cinérea
Postharvest Biology and Technology, 210:112738

Imagen

http://amazonastotal.com.br/embrapa-cria-tomates-mais-nutritivos-e-com-maior-produtividade/ Acceso el 01/04/2024.