Crean plantas que brillan y cambian de color cuando se infectan con algún virus

Un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha creado un sistema bioluminiscente que hace que las plantas brillen y cambien de color al infectarse con un virus, lo que puede ayudar a luchar contra las plagas y enfermedades de los cultivos.

Este detector de infecciones biológico y luminoso, publicado en la revista Nature Communications, es un método para la vigilancia y control de plagas y enfermedades en los cultivos mediante plantas que brillan que usa un mecanismo de emisión de luz inspirado en hongos, según la UPV.

Los investigadores han desarrollado un sistema donde una planta emite un tipo de luz cuando está sana y otro cuando es infectada por un virus, algo que puede detectarse con cámaras fotográficas convencionales antes de que aparezcan síntomas de la enfermedad.

"Hemos creado plantas que brillan en la oscuridad y que, además, cambian de color cuando se infectan por un virus", destaca Diego Orzáez, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el IBMCP y uno de los autores principales del estudio.

Una luz verde constante

El trabajo se basa en el sistema de bioluminiscencia de los hongos: cuatro enzimas transforman un compuesto natural de la planta (ácido cafeico) en una molécula que, al oxidarse, desprende una luz verde constante.

"Usando la misma maquinaria que hace brillar a ciertos hongos, hemos programado genéticamente plantas de tabaco para que emitan una luz amarilla de forma continua, como una 'luz piloto' que indica que todo funciona bien. Cuando un virus las infecta, esa luz cambia a verde. Un sistema automático de cámaras puede detectar la infección antes de que aparezca ningún síntoma visible", resume.

El equipo demostró la eficacia del sistema en plantas transgénicas de Nicotiana benthamiana, un pariente del tabaco que se utiliza como planta modelo en investigación.

Vigilancia temprana en invernaderos y cultivos

La aplicación más directa de este sistema es la vigilancia temprana de enfermedades virales en invernaderos y cultivos en entornos controlados, donde bastaría con intercalar unas pocas plantas centinela entre el cultivo para detectar brotes antes de que se extiendan.

A largo plazo puede adaptarse a otros virus, e incluso a bacterias u hongos que tengan enzimas similares.

También tiene potencial en el contexto del cambio climático, donde la llegada de nuevos patógenos invasores hace cada vez más urgente la detección temprana.

Esta investigación ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la Agencia Estatal de Investigación, por la Generalitat Valenciana y por la UE a través del Programa del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder).

En el trabajo colaboran el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), la Unidad Central de Investigación en Medicina de la Universitat de València y el MRC Laboratory of Medical Sciences de Londres.