Las malas hierbas pueden dañar los cultivos cambiando la forma en que crecen y se desarrollan, no solo tomando recursos, según un nuevo estudio que se centró en el impacto de las señales de las malas hierbas en las raíces del maíz, que reveló que las malas hierbas tienen un efecto mucho más temprano y negativo de lo que se pensaba. El estudio, realizado por David Horvath y colegas y publicado en AoB PLANTS, ha identificado genes y proteínas específicos que ayudan a explicar cómo las malas hierbas afectan el crecimiento de los cultivos.
Múltiples estudios han demostrado que cultivos como el maíz son particularmente vulnerables al impacto de las malas hierbas durante las primeras semanas de crecimiento cuando se activan las vías de respuesta al estrés en respuesta a la presencia de malas hierbas. Sin embargo, estos estudios se han centrado principalmente en la respuesta de las partes de la planta sobre el suelo, descuidando el impacto potencial de las malas hierbas en los procesos subterráneos.
Para abordar esta brecha de conocimiento, los investigadores diseñaron un sistema para exponer el maíz a las señales subterráneas de las malas hierbas, investigando el impacto en el transcriptoma de la raíz del maíz durante este período inicial crítico de crecimiento. Los resultados fueron sorprendentes, con análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes que revelaron la representación excesiva de genes asociados con la señalización del estrés oxidativo, el uso y transporte de nitrógeno y las respuestas de defensa.
El estudio también reveló el papel de proteínas específicas involucradas en la señalización de ABA como importantes para iniciar la respuesta temprana del maíz a las malas hierbas. ABA es una hormona vegetal que desempeña un papel en las respuestas al estrés, por lo que este hallazgo sugiere que las malas hierbas pueden estar desencadenando una respuesta al estrés en el maíz.
Curiosamente, el estudio también identificó la sobrerrepresentación de secuencias promotoras específicas que pueden unirse a proteínas involucradas en la respuesta al frío o la sequía, la defensa biótica y abiótica y la expresión génica regulada por la luz.
En general, esta investigación indica que las malezas tienen un impacto mucho más temprano y más complejo en el crecimiento y desarrollo de los cultivos de lo que se pensaba anteriormente. Al alterar los procesos de cultivo mucho antes de que compitan directamente por los recursos, las malezas pueden establecer una ventaja competitiva que persiste incluso después de eliminarlas. Comprender cómo las malezas impactan en el crecimiento y desarrollo de los cultivos es crucial para desarrollar estrategias efectivas de manejo de malezas que puedan proteger el rendimiento de los cultivos y garantizar la seguridad alimentaria.
“El curso de tiempo ajustado en este estudio brindó la oportunidad de identificar los procesos de señalización tempranos involucrados en la detección y respuesta del maíz a las malezas. Además... este es el primer estudio centrado en la respuesta del tejido de la raíz del maíz específicamente a las señales subterráneas generadas por las malas hierbas".
Horvath et alde 2023
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Horvath, DP Doherty CJ, Desai J., Clark N., Anderson JV, Chao WS (2023) “Los cambios inducidos por malezas en el transcriptoma de la raíz del maíz revelan factores de transcripción y procesos fisiológicos que se ven afectados en las primeras interacciones cultivo-maleza" AoB PLANTS. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad013
