Parece inofensivo, un ligero polvo como el talco para bebés espolvoreado sobre las hojas. Pero el oídio puede atacar capullos y nuevos brotes, impedir el crecimiento y distorsionar el desarrollo de la planta. Si no se le controla, este hongo de rápida propagación puede causar daños por miles de millones de dólares a los cultivos de California. Por ejemplo, el oídio es la enfermedad más importante que afecta a los cultivos de uva de California, en donde se fumigan todos los sembradíos para ayudar a reducir las pérdidas causadas por esta plaga. El oídio es dispersado por el aire y sus esporas atraviesan los campos de cultivo y pueden fácilmente dañar el cultivo de una temporada, resultando en pérdidas de un 30 por ciento o más.
Los cultivadores combaten al oídio con sulfuro, fungicidas y otros repelentes, pero la fumigación es costosa y hacerlo a tiempo resulta difícil. Pero una estrategia mucho más precisa puede venir en camino.
Usando fondos del Programa Bakar Fellows de Berkeley, que apoya a académicos que en el inicio de sus carreras conducen investigaciones con un promisorio éxito comercial, Wildermuth está usando sus descubrimientos para proteger comercialmente valiosos. Ella utiliza una planta en la familia de la mostaza que es popular entre los investigadores por sus genes pequeños y en secuencia y su corto ciclo de vida.
“Ya hemos identificado los genes paralelos en un número importante de cultivos”, dijo la experta. “Al enfocarnos en la producción que pueda limitar los efectos promotores que tiene el oídio en estos genes, debemos poder proteger las plantas sin el uso extensivo de tratamiento químicos”.
Cuando las esporas del oídio caen sobre una hoja, la espora germina y perfora la superficie de la misma para hacer una estructura de alimentación en forma de un lóbulo. El hongo también influye en las células vegetales cercanas, manipulando la fisiología celular de la hoja para obtener nutrientes. Se necesita de un suministro grande de nutrientes para mantener la gran red micótica de la superficie de la hoja y la formación de nuevas esporas, las cuales propagan la infección. El laboratorio de Wildermuth usó una técnica altamente refinada bajo un microscopio óptico para escrudiñar la interacción entre el hongo y la planta enfocándose en las células de la planta que aloja la estructura de alimentación micótica y las células vegetales cercanas.
"Podemos ver estas células bajo el microscopio y usar el rayo laser para removerlas. Las células disectadas literalmente caen a un tubo inferior", señaló Wildermuth. "Es un tanto divertido hacerlo".
El equipo investigativo separó las células y extrajo el ARN. Entonces determinaron cuáles genes activar y cuales no en células especificas localizada en el sitio infectado, en contraste con las células infectadas. Se enfocaron en genes con inclinación a ser críticos en el proceso de infección y usaron plantas en las que estos genes fueron eliminados para ver si las plantas responden de manera diferente al oídio. El laboratorio identificó un set de genes que en realidad ayudan al hongo del oídio a apoderarse de más alimento de la planta. El proceso, llamado endo reduplicado, permite a las células de la hoja a incrementar la producción de ADN sin dividir – una de las pocas formas en las que las células pueden incrementar su metabolismo y tamaño, menciona Wildermuth.
“El hongo induce al endo reduplicado en las células vegetales bajo la estructura de alimentación y gana acceso a más nutrientes en la hoja”. Esto, a su vez, estimula el crecimiento y reproducción micoticos. “
“Mostramos que si el proceso de mejoramiento del ADN es bloqueado, el hongo es puesto a dieta y se limita su proliferación”, mantiene la experta. El Bakar Fellowship apoya su actual esfuerzo para determinar si genes similares en las uvas, tomates y otros cultivos que son amenazados por el oídio pueden ser usados para limitar el crecimiento del hongo. Las variedades de cultivos en los que estos genes son menos activos o hasta están ausentes podrían ser producidos selectivamente para impedir el crecimiento micótico.