La batata utiliza un solo su olor para advertir a sus vecinos del ataque de insectos

Una sola sustancia volátil puede ser suficiente para inducir una respuesta de defensa en las batatas a los herbívoros. Los investigadores han identificado esta sustancia y han demostrado que el mecanismo no solo se limita a la planta atacada, sino que también alerta a las plantas vecinas no afectadas para defenderse de los atacantes. Esta respuesta es específica y no se observa en todos los cultivares de batata. Los resultados del estudio son de interés para el cultivo de cultivares de batata resistentes.

Las batatas (Ipomoea batatas) se están volviendo cada vez más populares: ya sea en sopa o como papas fritas, compiten cada vez más con papas "normales" que, sorprendentemente, solo están relacionadas de forma distante. Aunque económicamente no es tan importante como la papa en todo el mundo, la batata tiene un mayor valor nutricional y es más rica en vitaminas. Particularmente en Asia, el cultivo es una fuente importante de nutrientes. 

Al igual que con las papas, hay diferentes variedades de batatas disponibles, todas con sus propias características. Incluso los cultivares cultivados en el campo en condiciones similares pueden diferir notablemente con respecto al ataque de insectos. En estudios previos, una variedad conocida como Tainong 57 tenía una resistencia demostrablemente mayor a los herbívoros de campo en comparación con la variedad conocida como Tainong 66. Cuando se ataca, las hojas de las plantas emiten un aroma distinto. Investigadores del Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena, Alemania, y de la Universidad Nacional de Taiwán querían averiguar si la alta resistencia a los insectos en un cultivar estaba relacionada con este olor. Especialmente querían saber si las batatas tienen mecanismos para activar las respuestas de defensa a través de señales volátiles, como se describe en otras especies de plantas.

Primero, los científicos examinaron lo que sucede en una planta después de que ha sido atacada por herbívoros. Las plantas del cultivar resistente sintetizan una hormona vegetal en las hojas heridas que es importante para activar los mecanismos de defensa. Estas plantas también emiten un ramo de olores. 

Como resultado, se forma una sustancia (esporamina) en las hojas de Tainong 57 que no se ven directamente afectadas por el ataque. La Sporamina inhibe las enzimas digestivas en los insectos atacantes y hace que los herbívoros pierdan completamente el apetito. Al mismo tiempo, la esporamina es la proteína de almacenamiento dominante en el tubérculo y la razón por la cual las batatas deben cocinarse antes de consumirse. 

En el ramo de olor, solo una sola sustancia llamada DMNT, y es responsable de esta respuesta de defensa: "El DMNT es un compuesto de terpeno y huele un poco a bálsamo de hierbas. Uno podría imaginarlo como una fragancia utilizada en una sauna", dice Anja Meents , primer autor del estudio e investigador doctoral en el MPI for Chemical Ecology, describiendo el aroma. El DMNT desencadena la formación de la proteína de defensa no solo en la planta afectada sino también en las plantas vecinas que aún no han sido atacadas por herbívoros. Estas plantas pueden percibir el olor de forma rápida y eficiente para prepararse para enfrentar la amenaza inminente.

"Para nuestra sorpresa, un solo volátil es suficiente para inducir una reacción de defensa específica en una planta de batata del cultivar Tainong 57. Además, la misma sustancia es utilizada simultáneamente por la planta para comunicarse con las plantas vecinas con el fin de transmitir información importante", señala Axel Mithöfer, jefe del Grupo de Investigación de Fisiología de Defensa Vegetal. 

Curiosamente, solo las plantas del cultivar resistente Tainong 57 liberaron DMNT en altas concentraciones y pudieron percibir el olor. Las plantas del cultivar Tainong 66, en contraste, liberaron significativamente menos DMNT; incluso cuando se aumentó el nivel de DMNT, las plantas de este cultivar de batata susceptible a los herbívoros no pudieron mejorar la efectividad de su respuesta de defensa.

"Nuestros resultados son de gran importancia agrícola, porque el cultivo constante de cultivares resistentes, como Tainong 57, podría ayudar a reducir considerablemente el daño causado por los herbívoros de forma natural", explica Meents, indicando el potencial práctico del estudio. El desarrollo de cultivares que liberan mayores cantidades de DMNT y que pueden percibir el DMNT de manera más eficiente en comparación con los cultivares en el estudio podría minimizar aún más el uso de pesticidas.

En otros estudios, el equipo de investigadores quisiera examinar más de cerca cómo Tainong 57 percibe el DMNT y transfiere la señal a una respuesta de defensa.   @mundiario