Resistencia al parasitismo de Striga a través de la reducción de la exsudación de estrigolactonas

Área de la Ciencia:

• Biología vegetal
• Biología molecular
• Ciencias Agrícolas

Sus antecedentes:

• Las malas hierbas parásitas Striga amenazan la seguridad alimentaria mundial al depender de las estrigolactonas (SL) que exudan los cultivos.
• El mecanismo preciso de la exsudación SL y su papel en las interacciones huésped-parásito siguen siendo en gran medida desconocidos.
• La deficiencia de fosfato en los cultivos es un desencadenante conocido de la exsudation SL.

Objetivo del estudio:

• Elucidar el mecanismo molecular de la exsudación de estrigolactona (SL) en el sorgo.
• Identificar y caracterizar los transportadores responsables de la secreción de SL en las monocotiledóneas.
• Explorar estrategias para mejorar la resistencia de los cultivos contra el parasitismo de Striga.

Principales métodos:

• Análisis transcriptómico del sorgo bajo deficiencia de fosfato y tratamiento SL.
• Caracterización funcional de los transportadores de ABCG identificados (SbSLT1, SbSLT2) utilizando líneas mutantes.
• Análisis estructural con AlphaFold2 y mutagénesis dirigida al sitio para identificar residuos de aminoácidos clave.

Principales resultados:

• Se identificaron dos genes del transportador ABC G (ABCG), SbSLT1 y SbSLT2, como transportadores SL clave en el sorgo.
• Las líneas de sorgo con alteración de la función SbSLT1/SbSLT2 mostraron una reducción significativa de la secreción SL.
• La reducción de la exsudation SL condujo a una disminución de la germinación y el parasitismo de Striga, mitigando la pérdida de grano en ensayos de campo.

Conclusiones:

• SbSLT1 y SbSLT2 median la exsudation de strigolactone (SL) en el sorgo, un proceso clave en las interacciones huésped-parásito.
• Los residuos de aminoácidos conservados dentro de estos transportadores son esenciales para su función.
• Dirigirse a estos transportadores SL ofrece una estrategia prometedora para desarrollar cultivos resistentes a Striga.