Análisis molecular de la interacción virus-hongo-planta

Las marchiteces vasculares causadas por Verticillium dahliae y Fusarium oxysporum son un problema crónico para la agricultura a nivel mundial. Verticillium dahliae es un hongo patógeno generalista que afecta numerosos cultivos de relevancia agronómica. En F. oxysporum existe especificidad de huésped asociada a las formae speciales que en su conjunto causan enfermedad en más de 150 cultivos. Tanto V. dahliae como F. oxysporum son patógenos de suelo con una forma similar de colonización de la planta; penetran la raíz atravesando el córtex hasta llegar al xilema y se vuelven rápidamente sistémicos. La naturaleza sistémica de estas enfermedades dificulta su control una vez que se detectan los síntomas. Nuestra investigación persigue dos grandes objetivos generales. El primero de ellos se centra en caracterizar los mecanismos moleculares que controlan aspectos claves del ciclo infeccioso de los hongos fitopatógenos vasculares, usando como modelo V. dahliae. Este objetivo incluye caracterizar las rutas de señalización que controlan virulencia y los procesos de desarrollo en este patógeno, así como la compleja interacción entre los mismos para completar el ciclo infeccioso. Por otra parte nos centramos en identificar señales de la planta implicadas en la inducción de los factores de virulencia fúngicos necesarios para la progresión del ciclo infeccioso y clarificar el papel de las respuestas de la planta en la expresión de síntomas de la enfermedad. El segundo objetivo general de nuestra línea de investigación tiene una naturaleza más aplicada; la búsqueda de estrategias de control de enfermedades fúngicas vasculares que no sean dañinas para el medio ambiente y se puedan aplicar en sistemas agrícolas sostenibles. Se han identificado virus de hongos (micovirus) que inducen hipovirulencia (virulencia reducida) en especies patógenas. Los micovirus se transmiten por anastomosis hifal por lo que tienen la capacidad de extender sus efectos fenotípicos en las poblaciones del patógeno. Por lo tanto, los micovirus inductores de hipovirulencia tienen potencial como agentes de control biológico. Nuestra línea de investigación explora el potencial de distintas estrategias de control de F. oxysporum and V. dahliae basadas en el uso de virus inductores de hipovirulencia. Éstas incluyen la caracterización de micovirus aislados de cepas de V. dahliae y F. oxysporum, en un intento de identificar virus naturales de estas especies inductores de hipovirulencia. Por otra parte trabajamos con micovirus de otros huéspedes fúngicos caracterizados como inductores de hipovirulencia, para determinar si tienen la capacidad de reducir la virulencia de V. dahliae y F. oxysporum tras su transfección artificial a dichas especies. Estamos explorando además el uso de virus como vectores para inducir silenciamiento de genes fúngicos, induciendo de esta manera hipovirulencia transmisible horizontalmente entre cepas del patógeno a través de virus diseñados para reprimir la expresión de factores fúngicos de virulencia. Por último, cabe destacar también que mantenemos colaboraciones internacionales para investigar el uso de micovirus en el control de patógenos de plantas tales como Fusarium verticillioides, agente causal de la podredumbre de espiga y productor de fumonisinas en maíz, y F. oxysporum f.sp. cubense, agente causal de la fusariosis del banano.