«Estas colaboraciones nos permitirán ubicarnos en el top mundial de los investigadores de este hongo”: Felipe Roberto Flores de la Rosa
Estudiante del Inbioteca realizó estancia en la Penn State College of Agricultural Sciences, en Pennsylvania, Estados Unidos
Paola Cortés Pérez
Felipe Roberto Flores de la Rosa, estudiante del Doctorado en Ciencias en Biotecnología y Ecología del Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (Inbioteca) de la Universidad Veracruzana (UV), desarrolla una investigación sobre el hongo Fusarium oxysporum f.sp. vanillae, el cual tiene la capacidad de infectar y acabar con cultivos completos de vainilla.
Con la finalidad de reforzar e incrementar sus conocimientos en el estudio de dicho hongo, durante el verano de este año Felipe realizó una estancia de investigación con María del Mar Jiménez Gasco, investigadora adscrita al Department of Plant Pathology and Environmental Microbiology de la Penn State College of Agricultural Sciences, en Pennsylvania, Estados Unidos.
“María del Mar Jiménez es experta en biología de poblaciones y evolución de la patogenicidad de Fusarium oxysporum; sus artículos han sido base para los trabajos que realizamos, por ello decidí escribirle con el fin de hacer una estancia; me aceptó porque le pareció muy interesante la investigación que desarrollamos.”
Expresó que la experiencia fue muy enriquecedora, especialmente porque se dio cuenta de que la investigación desarrollada en la UV es destacable, muestra de ello es que los principales expertos en este hongo se han interesado en los estudios que realizan los alumnos de dicha institución.
“Estas colaboraciones nos permitirán ubicarnos en el top mundial de los investigadores de este hongo, ya que es uno de los más importantes para la agricultura a nivel mundial.”
Explicó que esta residencia es resultado de las becas mixtas de movilidad que ofrece el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) para hacer estancias en el extranjero.
Mauricio Luna Rodríguez, ganador del Premio al Decano 2016, director de tesis de Felipe y gerente técnico del Laboratorio de Alta Tecnología de Xalapa (Latex) de la UV, dijo que el estudiante continuará la colaboración con la Penn State College of Agricultural Sciences. “Regresó muy motivado al saber que la investigación que hace va por buen camino”.
El hongo cosmopolita
El Fusarium oxysporum es llamado hongo cosmopolita porque está en todos lados, ocasiona infecciones en las personas y en los animales. “No es que sea un hongo malo sino que tiene muchas características y roles ecológicos”, dijo Flores de la Rosa. La investigación está enfocada en su rol patógeno hacia las plantas, especialmente las de producción agrícola, ya que tiene la capacidad de infectar a más de 100 cultivos diferentes, desde tomate, plátano, algunos árboles como palmeras, llegando a matarlos.
El hongo Fusarium oxysporum ocasiona infecciones en personas y animales (Imagen: Adame-García et al., 2015)
“Hay muchos enfoques para estudiarlo porque es un hongo con mucha especificidad hacia la especie que ataca, esto es, hay cepas que solamente infectan a un hospedero y no afecta a otras, a esto se le llama formas especiales”, detalló.
Respecto a la investigadora María del Mar Jiménez, comentó que es una de las especialistas del Fusarium oxysporum a
nivel internacional, aunque estudia la forma en que ataca los cultivos de plátano y garbanzo.
“Al plantearle nuestro estudio sobre la afectación que provoca el hongo a la vainilla, Jiménez Gasco se interesó porque podríamos estudiar cómo se adaptó y cómo tiene la capacidad de ocasionar esta enfermedad.”
Producción de vainilla en peligro
La vainilla fue domesticada en México, específicamente en la región del Totonacapan. Después del boom la planta fue llevada a otras regiones del mundo, principalmente al sur de África y Asia, donde se incrementó la producción, lo
que ocasionó pérdidas en la producción mexicana.
Mauricio Luna expuso que no sólo la producción en países asiáticos y africanos ha afectado los cultivos mexicanos, ahora se enfrentan a un obstáculo mayor: en los últimos años Fusarium oxysporum f.sp. vanillae ha ocasionado la muerte de muchas plantas de vainilla. “Este hongo ha atacado a muchos de los cultivos establecidos en el país, al grado de que fueron arrasados por los propios agricultores”.
Por ello, explicó que es necesario investigar esta variabilidad genética, además de la adaptación de la vainilla y del hongo, ya que se tiene la hipótesis de que el patógeno fue llevado de tierras mexicanas a esos lugares.
“Es un tema que nos interesa mucho porque la vainilla es de México, entonces tenemos que conocerla más, así como los elementos que la rodean”, externó.
Ante este panorama es que Felipe decidió realizar su tesis sobre este tema: “Diversidad de Fusarium en relación con el cultivo de vainilla”. Durante su estancia analizó la diversidad genética de cepas patogénicas y no patogénicas de este hongo, que puede estar asociado a vainilla cultivada y silvestre de diferentes estados de la República.
Felipe Roberto acudió al Department of Plant Pathology and Environmental Microbiology
Asimismo, estudió el patrón de distribución de alelos relacionados con la reproducción sexual, para comprender el proceso de adaptación del hongo en su hospedante.
Acerca de la manera en que el hongo afecta a la planta de la vainilla, dijo que empieza por pudrir las raíces de tal manera que pierde la capacidad de sostenerse y obtener nutrientes, posteriormente se descompone el tallo, esto provoca que deje de
haber flujos de nutrientes del suelo a la planta, pierde el vigor y en la mayoría de los casos termina por morir.
“Hasta el momento no hay manera de combatirlo, sólo medidas preventivas, aunque lamentablemente los productores no las toman en cuenta hasta que ya tienen el problema, pero una vez que está presente no se puede hacer nada”, enfatizó Luna Rodríguez.
El estudiante de doctorado dijo que en algunas ocasiones se aisló el fruto podrido del cual fue posible extraer hongos, sin embargo esto no ha ayudado a determinar si el Fusarium oxysporum f.sp. vanillae es el responsable de la podredumbre, pero se tiene la certeza de que está asociado.
Aclaró que el hongo no se activa inmediatamente porque el cultivo de la vainilla es muy largo en cuanto a proceso, cuando se acerca la época productiva surgen los problemas que afectan su desarrollo.
En este sentido, Luna Rodríguez compartió: “Hay reportes de que se ha llevado material de la región de Papantla a otros lugares del país, anécdotas de productores dicen que se llevó material y después de un determinado tiempo todo el cultivo murió”.
Lo cierto es que en cuanto el patógeno se presenta en un cultivo, desarrolla ciertas estructuras que le permitirán estar en el suelo, aunque no esté el cultivo, “las estructuras pueden estar por 20 o 30 años en espera de que vuelva el hospedero, por eso es importante estudiarlo”.
Al preguntarles si existe alguna forma de prevenir el hongo, el Gerente Técnico del Latex recomendó a los productores hacer un análisis del suelo para descartar su existencia, así como un análisis en laboratorio del material que cultivarán, después sólo tendrían que ver algunas cuestiones agrícolas de manejo del cultivo.
El universitario con Mauricio Luna, gerente técnico del Latex
En tanto, Felipe comentó que hay diferentes formas de prevenir infecciones fúngicas como la purificación del suelo a través de fumigaciones, pero muchos de los desinfectantes están prohibidos por los químicos que los componen y que al usarse ocasionan severos daños al ambiente.
“Hay personas que han probado cuestiones de control biológico, como el mecanismo que ha sido utilizado por el equipo de trabajo de Mauricio Luna, relacionado con cepas bacterianas capaces de disminuir el daño. Sin embargo, el hongo es diferente en todos los puntos donde está, así que no podemos decir que hay una sola reacción a este modo de control.”
Recalcó que la vainilla, al ser una planta que se reproduce de manera clonar, es decir, todas las plantas son iguales, no tiene la posibilidad de mejorar genéticamente y que se defienda del hongo.
A partir de los estudios que han realizado y la estancia en la universidad norteamericana, declaró que el objetivo es entender cómo este hongo ocasiona la enfermedad en la planta, qué mecanismos pueden estar involucrados, qué tipo de arsenal biológico tiene, qué tan diversos son los hongos que están dentro de la planta y si pueden ser del mismo linaje clonal o diferentes.
Lo anterior, expuso, les permitirá indagar si los patógenos que están en los cultivos asiáticos y africanos son genéticamente cercanos a los mexicanos. “Si confirmamos esta información, podemos pensar que también hubo una movilización del patógeno junto con la planta”.
Pero lo más importante, enfatizó Felipe, es que los datos obtenidos permitirán desarrollar estrategias para generar resistencias y así poder controlar al Fusarium oxysporum f.sp. vanillae.
“En otros cultivos, como el tomate y el banano, han encontrado algunos mecanismos moleculares relacionados con la capacidad, ya sea del hongo de generar la enfermedad o de la planta de resistir el ataque. Esto es lo que tratamos de hacer con esta investigación.”
Aunque algunos países europeos, como Francia, tienen ventaja en el estudio de la vainilla, Luna Rodríguez afirmó que los investigadores mexicanos los superan al tener el escenario donde está la vainilla cultivada o en estado silvestre, esto permite observar directamente cómo se comporta el hongo, si los mecanismos moleculares que permiten la patogenicidad están presentes en ambas o sólo están restringidos a los monocultivos.
Debido a esta particularidad y lo innovador del trabajo de investigación es que continuará la colaboración con el Department of Plant Pathology and Environmental Microbiology de la Penn State College of Agricultural Sciences, de Pennsylvania, Estados Unidos.