Los microbios ayudan a los escarabajos a derrotar las defensas de la planta

Los microbios ayudan a los escarabajos a derrotar las defensas de la planta

10 de septiembre de 2013

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Algunas bacterias simbióticas que viven dentro de los escarabajos de la patata de Colorado pueden engañar a las plantas para que reaccionen a un ataque microbiano en lugar de un herbívoro masticador, de acuerdo con un equipo de investigadores de Penn State que encontraron que los escarabajos con bacterias eran más saludables y crecían mejor.

"Durante el último par de décadas, mi laboratorio se ha centrado en las defensas inducidas en las plantas", dijo Gary W. Felton, profesor y jefe de entomología. "Teníamos algunas pistas de que las secreciones orales de los escarabajos suprimían las defensas, pero nadie había hecho un seguimiento de esa investigación."

Seung Ho Chung, estudiante graduado en entomología que trabaja con Felton, decidió investigar cómo las plantas identificaban a los masticadores y cómo los herbívoros subvertían las defensas de las plantas.

"Pensé que podíamos identificar lo que estaba apagando la reacción anti-herbívora," dijo Felton. "Pero fue mucho más difícil porque no habíamos considerado los microbios."

"Según Felton, los escarabajos no tienen glándulas salivales y por lo tanto regurgitan secreciones orales en las hojas para iniciar la digestión. Estas secreciones contienen bacterias intestinales.

Las defensas de las plantas contra los insectos masticadores siguen una vía mediada por el jasmonite que induce a los inhibidores de la proteasa y la polifenol oxidasa, que suprimen la digestión y el crecimiento. Las defensas de las plantas contra los patógenos siguen una vía mediada por el ácido salicílico. Cuando la respuesta antimicrobiana se activa, interfiere con la respuesta a la masticación, lo que permite que los escarabajos se desarrollen con mayor normalidad. </Chung y Felton usaron plantas de tomate para identificar exactamente lo que apagaba la respuesta a la masticación. Observan, sin embargo, que el escarabajo de la patata de Colorado también ataca las plantas de berenjena y patata. Informan de los resultados de su trabajo en la actual edición online de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. </Los investigadores permitieron que la larva del escarabajo se diera un festín con las hojas tratadas con antibióticos y las hojas naturales y encontraron que en las hojas tratadas con antibióticos, los escarabajos sufrían de la defensa anti-herbívora de la planta, pero en las hojas naturales la larva ganaba más peso y prosperaba.

Chung y Felton luego investigaron la expresión de los genes en la vía anti-herbívora y la producción de enzimas. Encontraron que la presencia de bacterias disminuye la respuesta anti-herbívora. Los investigadores también aislaron y cultivaron las bacterias de las tripas del escarabajo de la patata de Colorado. Encontraron 22 tipos diferentes de bacterias, pero sólo tres tipos suprimieron la respuesta anti-herbívora. Durante una variedad de otros experimentos, encontraron que en todos los casos la presencia de la bacteria que podía suprimir la respuesta anti-herbívora llevó a escarabajos más saludables.

Los investigadores ahora están empezando a ver si estas bacterias están presentes en los escarabajos de la papa de Colorado en todos los EE.UU. y también en Europa.

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