Descubren un factor de transcripción clave en el proceso de infección del tizón del arroz El tizón del arroz (Magnaporthe oryzae) es una enfermedad que causa grandes pérdidas de rendimiento en este cultivo. Los autores descubrieron que el factor de transcripción BIP1 es fundamental para el proceso de infección en la planta de arroz, al regular específicamente un conjunto de genes en el apresorio, una estructura especializada que permite al hongo penetrar en las células vegetales. Utilizando métodos genéticos y transcriptómicos, el equipo demostró que BIP1 afecta directamente la expresión de genes esenciales para la infección y el establecimiento inicial del hongo dentro de la planta. Estos hallazgos resaltan la importancia de BIP1 en el ciclo de vida del patógeno y abren nuevas posibilidades para el desarrollo de estrategias de control del tizón en cultivos de arroz. Lambou, K., Tag, A., Lassagne, A., Collemare, J., Clergeot, P.-H., Barbisan, C., Perret, P., Tharreau, D., Millazo, J., Chartier, E., De Vries, R. P., Hirsch, J., Morel, J.-B., Beffa, R., Kroj, T., Thomas, T., & Lebrun, M.-H. (2024). The bZIP transcription factor BIP1 of the rice blast fungus is essential for infection and regulates a specific set of appressorium genes. PLOS Pathogens, 20(1), e1011945. Identifican una proteína quinasa que regula el proceso de infección del hongo Magnaporthe oryzae en células de arroz El estudio investiga el papel de una proteína quinasa (Rim15) en la regulación de procesos esenciales para la infección del hongo Magnaporthe oryzae en células de arroz. Esta quinasa coordina ciclos de autofagia y glutaminólisis en las hifas invasivas del hongo, permitiéndole obtener los nutrientes necesarios para su crecimiento y supervivencia dentro de la planta. Utilizando un mutante de eliminación de Rim15 en combinación con técnicas de imagen en células vivas, pruebas en placa y enfoques multi-ómicos, los autores demuestran que el crecimiento biotrófico requiere ciclos de autogestión de nutrientes mediados por Rim15. Durante estos ciclos se produce α-cetoglutarato, un metabolito que actúa como señal intracelular de suficiencia de nutrientes que promueve el crecimiento mientras conserva glucosa para la supresión de las defensas antioxidantes del hospedador. Los resultados ofrecen un marco mecanístico para comprender la integración del metabolismo fúngico con la colonización de la célula vegetal y la supresión de la inmunidad innata en los niveles molecular, celular y bioquímico. Li, G., Gong, Z., Dulal, N., Marroquin-Guzman, M., Rocha, R. O., Richter, M., & Wilson, R. A. (2023). A protein kinase coordinates cycles of autophagy and glutaminolysis in invasive hyphae of the fungus Magnaporthe oryzae within rice cells. Nature Communications, 14(1), 4146. https://doi.org/10.1038/s41467-023-39880-w Brachypodium distachyon como planta modelo para entender la respuesta a estreses abióticos combinados Brachypodium distachyon es una gramínea estrechamente relacionada con especies de gran importancia alimenticia, como trigo, cebada y arroz. En este estudio se utilizó a Brachypodium distachyon como especie modelo para evaluar la variabilidad natural en la respuesta a distintos estreses abióticos combinados. Utilizando un enfoque integral que incluye fenotipado de alto caudal, análisis transcriptómico y métodos de biología de sistemas, los autores examinan cómo distintas combinaciones de estreses, como calentamiento y sequía, afectan el crecimiento y la fisiología de esta planta. Las variaciones genéticas encontradas relacionadas con el estrés por calentamiento o la sequía de forma individual no se asocian significativamente con el estrés combinado, lo que sugiere que la respuesta a la combinación de estreses es distinta y no simplemente aditiva. Este hallazgo contribuye a la comprensión de los mecanismos de adaptación de las plantas a múltiples estreses ambientales, con aplicaciones potenciales en la mejora de cultivos de importancia agronómica. Ludwig, E., Sumner, J., Berry, J., Polydore, S., Ficor, T., Agnew, E., Haines, K., Greenham, K., Fahlgren, N., Mockler, T. C., & Gehan, M. A. (2024). Natural variation in Brachypodium distachyon responses to combined abiotic stresses. The Plant Journal, 117(6), 1676-1701. https://doi.org/10.1111/tpj.16387 NAMs: El Futuro de las pruebas endocrinas sin animales Mundialmente, el movimiento de las “3R” (reemplazo, reducción y refinamiento de pruebas in vivo con animales de laboratorio) impulsa hacia un paradigma de pruebas “sin animales” a nivel mundial. Las NAMs (por sus siglas en inglés, New Approach Methodologies) son nuevas metodologías diseñadas como alternativas a las pruebas tradicionales en animales. En este trabajo se presenta una revisión centrada en el estado actual de la ciencia en cuanto al uso de NAMs para identificar efectos endocrinos inducidos por sustancias químicas. El desarrollo y la utilización de NAMs no solo permiten el reemplazo, reducción y refinamiento de las pruebas con animales, sino que también proporcionan métodos robustos y adecuados para identificar sustancias químicas que actúan a través de mecanismos endócrinos. Mitchell, C. A., Burden, N., Bonnell, M., Hecker, M., Hutchinson, T. H., Jagla, M., LaLone, C. A., Lagadic, L., Lynn, S. G., Shore, B., Song, Y., Vliet, S. M., Wheeler, J. R., & Embry, M. R. (2023). New Approach Methodologies for the Endocrine Activity Toolbox: Environmental Assessment for Fish and Amphibians. Environmental Toxicology and Chemistry, 42(4), 757-777. https://doi.org/10.1002/etc.5584 Diversidad y migración genética en Colletotrichum graminicola En este trabajo se investigó la diversidad genética y la biología reproductiva del hongo Colletotrichum graminicola (responsable de la antracnosis del maíz) mediante la secuenciación de los genomas de 108 aislados recolectados en 14 países. Los resultados revelaron tres grupos genéticos delimitados por el origen continental, lo cual es compatible con la dispersión corta del patógeno y la subdivisión geográfica. Se observó migración intra e intercontinental entre Europa y América del Sur, probablemente asociada con el movimiento de semillas. Los resultados de este trabajo respaldan las hipótesis de que la migración de patógenos intra e intercontinental y la recombinación genética tienen un gran impacto en la estructura poblacional de Colletotrichum graminicola. Rogério, F., Baroncelli, R., Cuevas-Fernández, F. B., Becerra, S., Crouch, J., Bettiol, W., Azcárate-Peril, M. A., Malapi-Wight, M., Ortega, V., Betran, J., Tenuta, A., Dambolena, J. S., Esker, P. D., Revilla, P., Jackson-Ziems, T. A., Hiltbrunner, J., Munkvold, G., Buhiniček, I., Vicente-Villardón, J. L., … Thon, M. R. (2023). Population Genomics Provide Insights into the Global Genetic Structure of Colletotrichum graminicola, the Causal Agent of Maize Anthracnose.

Una nueva familia de herbicidas En los últimos años la aparición de malezas resistentes a los herbicidas más utilizados en la agricultura plantea desafíos que deben ser abordados con urgencia. En este trabajo se muestra el desarrollo de una nueva clase de herbicidas, basados en compuestos de tiazolopiridinas, mediante el uso de la metodología de «scaffold hopping”, técnica que permite reemplazar una parte esencial de la molécula de un compuesto con una estructura diferente pero de función similar. Los investigadores identificaron que las tiazolopiridinas inhiben la enzima acyl–acyl carrier protein (ACP) thioesterase (FAT). Los ensayos en invernadero demostraron que estos compuestos tienen un excelente control sobre ciertas especies de malezas cuando son usados en aplicaciones de preemergencia y ofrecen cierta selectividad en determinados cultivos. Steven A. G. Abel, Neanne Alnafta, Elisabeth Asmus, Birgit Bollenbach-Wahl, Ralf BraunJan Dittgen, Anne Endler, Jens Frackenpohl, Jörg Freigang, Elmar Gatzweiler, Ines Heinemann, Hendrik Helmke, Bernd Laber, Gudrun Lange, Anu Machettira, Gillian McArthur, Thomas Müller, Magdalena Odaybat,  Anna M. Reingruber, Sina Roth, Christopher H. Rosinger, Dirk Schmutzler, Wolfgang Schulte, Rhea Stoppel, Jörg Tiebes, Giulio Volpin, David M. Barber. (2023). A Study in Scaffold Hopping: Discovery and Optimization of Thiazolopyridines as Potent Herbicides That Inhibit Acyl-ACP Thioesterase. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71(47), 18212–18226. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c02490 Desentrañan el genoma de la roya de la soja Phakopsora pachyrhizi es el agente causal de la roya asiática de la soja, una de las enfermedades agrícolas más perjudiciales en el mundo. Las esporas infecciosas son típicamente dicariotas, una característica única de los hongos en la que dos núcleos haploides residen en la misma célula. A pesar del impacto de Phakopsora pachyrhizi en los cultivos de soja alrededor del mundo, la secuenciación de su genoma es muy complicada debido a su gran tamaño, alta complejidad y contenido elevado de elementos repetitivos. En este trabajo, los autores lograron secuenciar tres genomas independientes de Phakopsora pachyrhizi y encontraron un genoma de hasta 1.25 Gb que comprende dos haplotipos con un contenido de elementos transponibles (TE) de aproximadamente el 93%. Se muestra el impacto dominante de estos TEs en el genoma y su papel clave en la adaptación de Phakopsora pachyrhizi a diversos hospedantes y a diferentes estreses ambientales. Yogesh K. Gupta, Francismar C. Marcelino-Guimarães, Cécile Lorrain, Andrew Farmer, Sajeet Haridas, Everton Geraldo Capote Ferreira, Valéria S. Lopes-Caitar, Liliane Santana Oliveira, Emmanuelle Morin, Stephanie Widdison, Connor Cameron, Yoshihiro Inoue, Kathrin Thor, Kelly Robinson, Elodie Drula, Bernard Henrissat, Kurt LaButti, Aline Mara Rudsit Bini, Eric Paget, Vasanth Singan, Christopher Daum, Cécile Dorme, Milan van Hoek, Antoine Janssen, Lucie Chandat, Yannick Tarriotte, Jake Richardson, Bernardo do Vale Araújo Melo, Alexander H. J. Wittenberg, Harrie Schneiders, Stephane Peyrard, Larissa Goulart Zanardo, Valéria Cristina Holtman, Flavie Coulombier-Chauvel, Tobias I. Link, Dirk Balmer, André N. Müller, Sabine Kind, Stefan Bohnert, Louisa Wirtz, Cindy Chen, Mi Yan, Vivian Ng, Pierrick Gautier, Maurício Conrado Meyer, Ralf Thomas Voegele, Qingli Liu, Igor V. Grigoriev, Uwe Conrath, Sérgio H. Brommonschenkel, Marco Loehrer, Ulrich Schaffrath, Catherine Sirven, Gabriel Scalliet, Sébastien Duplessis, H. Peter van Esse.(2023). Major proliferation of transposable elements shaped the genome of the soybean rust pathogen Phakopsora pachyrhizi. Nature Communications, 14(1). https://doi.org/10.1038/s41467-023-37551-4 El secreto de las abejas Muchas especies vegetales poseen mecanismos de defensa contra los herbívoros. Entre ellos, los compuestos químicos tóxicos son de los más extendidos. Sin embargo, estos mecanismos pueden ser también perjudiciales contra los organismos benéficos para las plantas, como los polinizadores. En este sentido, se entiende poco cómo los insectos benéficos, como los polinizadores, enfrentan la presencia de estos químicos potencialmente tóxicos en el néctar y el polen. En este estudio, se caracterizó un mecanismo de detoxificación de metabolitos secundarios de plantas en los himenópteros. Se demostró que, en abejas melíferas, la familia CYP336 de enzimas citocromo P450 detoxifica alcaloides, un grupo de potentes insecticidas naturales. Estos resultados proporcionan información detallada sobre la evolución de los P450s como un componente clave de los sistemas de detoxificación en los himenópteros y revelan la base molecular de las adaptaciones mutuas entre plantas e insectos beneficiosos. Haas, J., Beck, E., Troczka, B. J., Hayward, A., Hertlein, G., Zaworra, M., Lueke, B., Buer, B., Maiwald, F., Beck, M. E., Nebelsiek, B., Glaubitz, J., Bass, C., Nauen, R. (2023). A conserved hymenopteran-specific family of cytochrome P450s protects bee pollinators from toxic nectar alkaloids. Science Advances, 9(15), 1–14. https://doi.org/10.1126/sciadv.adg0885 Avances en la lucha contra las plagas Los insectos plaga afectan los cultivos agrícolas a través de la alimentación directa o por la transmisión de enfermedades de las plantas. Conocer a fondo a las especies plaga -su ciclo de vida, comportamiento, fisiología y genética- es necesario para implementar medidas de manejo integrado que permitan desarrollar mecanismos de contros eficaces y sostenibles. En este trabajo se presentan los genomas completos (a nivel cromosómico, incluyendo el ADN mitocondrial) de 19 plagas de insectos. Se pretende que esta información pública ayude al monitoreo de los mecanismos de resistencia y el desarrollo de métodos de control altamente selectivos. King, R., Buer, B., Davies, T. G. E., Ganko, E., Guest, M., Hassani-Pak, K., Hughes, D., Raming, K., Rawlings, C., Williamson, M., Crossthwaite, A., Nauen, R. & Field, L. (2023). The complete genome assemblies of 19 insect pests of worldwide importance to agriculture. Pesticide Biochemistry and Physiology, 191(January), 105339. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2023.105339

Dosis críticas de dicamba y su influencia en el rendimiento de soja no tolerante La competencia con malezas es uno de los principales problemas que afecta a los sistemas de producción de soja. Algunas malezas, como la Rama Negra (Conyza spp.), han desarrollado resistencia a múltiples modos de acción de herbicidas, incluyendo el glifosato. Una estrategia viable es el uso de cultivares de soja tolerantes a diferentes herbicidas, como el dicamba. Este herbicida puede causar daños a cultivos de soja que no son tolerantes a este herbicida, especialmente por su alta presión de vapor que aumenta la posibilidad de deriva durante la aplicación. Por lo tanto, es importante entender los efectos de bajas dosis de dicamba en cultivares de soja no tolerantes. Por ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar la correlación entre la toxicidad de bajas dosis de dicamba y el rendimiento de cultivares de soja no tolerantes a esta molécula. A partir de los resultados de diferentes ensayos a campo, los autores concluyeron que la dosis de 1 g/ha fue un punto crítico que distinguió entre dosis que solo producen daños visuales asociados con fitotoxicidad y aquellas que redujeron el rendimiento. Observaron también que las dosis que causaron síntomas visuales sin cambios meristemáticos (hasta el 20% en la etapa vegetativa y el 10% en la etapa reproductiva) no redujeron el rendimiento. Al momento de diferenciar por estado fenológico del cultivo, observaron que las plantas de soja en etapas reproductivas tempranas tuvieron mayores pérdidas de rendimiento en comparación con la etapa vegetativa. A partir de estos resultados se pudo concluir que la correlación entre la toxicidad del dicamba y el rendimiento de la soja es crucial para considerar en condiciones de campo, no solo en la dosis utilizada, sino también en el estado fenológico que se encuentre el cultivo. Carvalho SJP, Palhano MG, Picoli Júnior GJ, Ovejero RFL. (2023). Susceptibility of non-tolerant soybean to low rates of dicamba. Weed Control J. 22: e202300824. https://doi.org/10.7824/wcj.2023;22:00824 Un enfoque global para una agricultura sustentable La tecnología en la agricultura moderna tiene un rol esencial para garantizar la sostenibilidad de los sistemas productivos y el impacto de este sobre la producción agrícola, especialmente en un contexto de cambio climático. Se ha observado que los eventos climáticos extremos aumentaron su frecuencia en los últimos años, impactado negativamente en los rendimientos de los cultivos, lo que se convierte en una amenaza para la seguridad alimentaria global. En este trabajo, los autores hacen una revisión bibliográfica acerca de los diversos enfoques que integran la biotecnología y las nuevas técnicas de mejoramiento para proteger el rendimiento dentro de un marco de conservación. La combinación de prácticas de agricultura de conservación con avances tecnológicos y biotecnológicos puede aumentar significativamente la sostenibilidad y la eficiencia de la producción agrícola. Para promover estas prácticas a gran escala, se necesitan avances tecnológicos en maquinaria, automatización, genética avanzada y biotecnología. La colaboración entre entidades gubernamentales, el sector privado y los productores agrícolas es necesaria para implementar estos cambios y asegurar la producción de alimentos de manera sostenible. Brent Brower-Toland, Julia L. Stevens, Lyle Ralston, Kevin Kosola, Thomas L. Slewinski (2024). A Crucial Role for Technology in Sustainable Agriculture. Agricultural Science & Technology 4 (3), 283-291. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsagscitech.3c00426 Susceptibilidad de distintos germoplasmas de maíz al hongo patógeno Phyllachora maydis El hongo Phyllachora maydis (“mancha de alquitrán” o “tar spot”) produce una enfermedad foliar en el cultivo de maíz poco conocida pero que resulta un problema en la producción, principalmente en Estados Unidos. Las evaluaciones a campo han arrojado resultados muy variables en cuanto a la susceptibilidad de los híbridos debido a variabilidad en los factores ambientales y a la carga patogénica. En este trabajo se llevó a cabo un experimento bajo un entorno controlado para evaluar de manera confiable la resistencia o susceptibilidad del germoplasma. En condiciones controladas se logró una infección confiable y repetible con una incidencia del 100%. En 24 experimentos, solo dos resultaron en plantas con baja severidad. Se observaron también dos tipos de colonias fúngicas que producían diferentes estructuras de esporas. Las suspensiones de ascósporas resultaron en infecciones exitosas, mientras que las estructuras similares a conidios no germinaron ni infectaron las plantas. Una vez aisladas las esporas, se probaron en tres híbridos de maíz, demostrando que el ensayo puede diferenciar estadísticamente el germoplasma susceptible del resistente. Los resultados en el ambiente controlado fueron consistentes con las evaluaciones de campo de múltiples años. Mikaela Breunig, Richard Bittner, Andrea Dolezal, Amanda Ramcharan, Greg Bunkers (2023). An assay to reliably achieve Tar Spot symptoms on corn in a controlled environment. BioRXiv Pre-print. https://doi.org/10.1101/2023.01.12.523803 Modelos de simulación como herramienta para el mejoramiento vegetal Este trabajo presenta importantes avances en el campo del mejoramiento vegetal mediante el uso de simulaciones estocásticas con el software AlphaSimR. Las simulaciones estocásticas ofrecen una solución rentable para optimizar nuevas estrategias de reproducción, mejorando la precisión y eficiencia de los programas de mejoramiento vegetal. Se proporciona una descripción detallada del uso del software AlphaSimR, incluyendo secuencias de comando completas para programas de mejoramiento de plantas autógamas, clonales y de polinización cruzada. Además, se muestra que la selección genómica puede tener ventajas significativas sobre la selección fenotípica en términos de ganancias genéticas, aunque también puede conducir a una rápida pérdida de varianza genética. Las simulaciones estocásticas tienen un gran potencial para optimizar los programas de mejoramiento de plantas, crucial para satisfacer la creciente demanda de alimentos en un contexto de cambio climático. El artículo también identifica áreas clave para futuras investigaciones, como considerar la interacción genotipo por ambiente (G×E), la exploración de un gran conjunto de posibles escenarios de mejoramiento, la simulación de genomas, la simulación de múltiples poblaciones y la simulación de fenotipos especificados por modelos. A medida que estos desarrollos continúen, las simulaciones de mejoramiento de plantas se convertirán en una herramienta cada vez más poderosa para acelerar la mejora genética de los cultivos. Bančič, J., Greenspoon, P., Gaynor, C. R. & Gorjanc, G. (2023). Plant breeding simulations with AlphaSimR. BioRxiv, 2023.12.30.573724. https://doi.org/10.1101/2023.12.30.573724 Detección de genes candidatos involucrados