Las manzanas silvestres, una fuente de resistencia a Penicillium

La manzana (Malus × domestica Borkh. familia Rosaceae) es un cultivo frutal de gran valor, pero una cantidad considerable de la fruta producida se pierde debido a diversos problemas pre y poscosecha. 

Los problemas previos a la cosecha incluyen caída prematura de la fruta, apariencia, por ejemplo, falta de color de la cáscara, tamaño y  forma además de enfermedades como la sarna de la manzana, originada por el hongo Venturia inaequalis, la plaga del fuego, causada por una bacteria, Erwinia amylovora, y la podredumbre amarga, conocida también como antracnosis, cuyos agentes causales son especies del hongo Colletotrichum.

Los desafíos poscosecha incluyen infecciones asociados con el almacenamiento, además de daños mecánicos a las frutas durante la manipulación, clasificación, embolsado y llenado de contenedores. 

Penicillium expansum, un hongo que causa pérdidas en poscosecha

Dentro de estos trastornos, las enfermedades poscosecha son una limitación importante, y el moho azul causado por Penicillium expansum es uno de los más dañinos. Las pérdidas estimadas oscilan entre el 1% y el 5%.

P. expansum es un hongo necrotrófico que penetra a través de lenticelas, perforaciones, grietas y otras lesiones en la cáscara de la manzana. Al invadir el fruto, el hongo produce enzimas que degradan la pared celular, factores acidificantes como PacC* y ácidos orgánicos, proteínas inductoras de necrosis y etileno, además de  micotoxinas, como la patulina. 

El mejor método para controlar P. expansum es mediante la aplicación de pulverizaciones de fungicidas precosecha.

También, se han probado, comercializado y aprobado controles biológicos para su uso, que funcionan mejor en combinación con otras alternativas a los fungicidas sintéticos. Sin embargo, se han encontrado cepas resistentes a los fungicidas, lo que reduce su eficacia, y hasta a los controles biológicos, creando así la necesidad de nuevos métodos de control.

La resistencia como estrategia

El control más duradero de enfermedades en cultivos se basa en la resistencia del hospedador. Las variedades de manzano cultivadas carecen por completo de resistencia a P. expansum.

Sin embargo, se ha documentado resistencia en especies progenitoras (silvestres) como M. sieversii y M. sylvestris. 

Se realizaron intentos iniciales para mapear los loci de resistencia utilizando una población de 'Gala' × M. sieversii.

Estos esfuerzos condujeron al hallado de un marcador funcional en el cromosoma 3, qM-Pe3.1, que ya se ha implementado en un programa de premejoramiento.

Si bien constituye un logro significativo, este marcador se desarrolló a partir de M. sieversii que ha mostrado altos niveles de resistencia.

Nuevos mecanismos de resistencia

En una investigación actual, se buscaron en manzanas silvestres, nuevos mecanismos y/o regiones que contribuyen a la resistencia del hospedador a P. expansum. 

El enfoque empleó secuenciación del genoma completo de modo a dilucidar nuevos recursos genéticos para el desarrollo de resistencia duradera al moho azul en programas de mejoramiento de manzanas a partir de información fenotípica histórica. 

Mediante modelos mixtos multilocus se identificaron cinco polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) significativamente asociados con la reducción de la descomposición poscosecha bajo altas concentraciones de inóculo de P. expansum, y un SNP asociado con inóculos pequeños. 

Dentro de una ventana de 25.000 pares de bases incluyendo estos SNP, se encontraron genes que codifican proteínas con funciones conocidas en la respuesta inmunitaria y la defensa frente a patógenos.

Estos loci fueron utilizados como dianas para identificar accesiones de alelos beneficiosos que puedan ser objetivo para el mapeo preciso y utilizados en programas de mejoramiento de Malus para lograr líneas de M. domestica con resistencia natural al deterioro poscosecha.

Este trabajo no solo impulsa significativamente la ciencia de la resistencia del hospedador gracias a sus contribuciones fundamentales, sino que también impacta en la industria de la fruta, proporcionándole una fuente importante de resistencia que puede introducirse en las variedades comerciales de manzana para ayudar a combatir enfermedades poscosecha, actualmente deficiente.

* Los hongos han desarrollado un sistema complejo y conservado, la llamada vía Pal-pH, para regular genes y adaptarse a alteraciones del pH ambiental. PacC es el factor de transcripción dominante en la vía Pal-pH y regula varios procesos biológicos.

Fuentes

Whitt, L.; Bennett, J. S.; Collum, T. D.; Evans, B.; Raines, D.; Gutierrez, B.; Janisiewicz, W. J.; Jurick II, W. M.; Gottschalk, C. (2025).
Genome-wide associations within diverse wild apple germplasm for postharvest blue mold resistance to Penicillium expansum
Postharvest Biology and Technology, 225: 113513.
 
Li , B.;  Chen , Y.;  Tian, S. (2022). 
Function of pH-dependent transcription factor PacC in regulating development, pathogenicity, and mycotoxin biosynthesis of phytopathogenic fungi
FEBS J, 289(7):1723-1730.

Imagen
https://pt.123rf.com/photo_59397534_as-ma%C3%A7%C3%A3s-selvagens-em-uma-%C3%A1rvore-em-thornhill-ontario-canad%C3%A1.html  Acceso el 02/04/2025.