El sistema desarrollado por el CSIC y la UPV permite identificar infecciones en cultivos mediante cambios de color visibles con cámaras convencionales
Un equipo científico del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado unas plantas capaces de emitir luz y cambiar de color cuando son infectadas por determinados virus, una tecnología que podría facilitar la detección temprana de enfermedades en los cultivos.
El avance ha sido publicado en la revista científica Nature Communications y plantea una nueva herramienta de vigilancia fitosanitaria basada en plantas centinela capaces de alertar sobre infecciones antes de que aparezcan síntomas visibles.
Un sistema inspirado en los hongos bioluminiscentes
La investigación ha adaptado un mecanismo natural presente en algunos hongos para que determinadas plantas emitan luz de forma constante.
Los científicos modificaron genéticamente ejemplares de Nicotiana benthamiana, una especie utilizada habitualmente en investigación vegetal, para que generaran una luz amarilla cuando se encuentran sanos.
Cuando la planta es infectada por un virus del grupo de los potyvirus, responsables de algunas de las enfermedades más dañinas para numerosos cultivos agrícolas, el sistema provoca un cambio de color y la luz pasa a ser verde.
Según los investigadores, esta variación puede detectarse fácilmente mediante cámaras fotográficas convencionales y sistemas automáticos de vigilancia.
Detección antes de que aparezcan los síntomas
El equipo comprobó el funcionamiento de la tecnología en ensayos experimentales donde las plantas centinela se situaron junto a cultivos de tomate infectados.
Los resultados mostraron que las plantas modificadas fueron capaces de detectar la presencia del virus antes de que los tomates presentaran síntomas visibles de enfermedad.
Los autores destacan que esta capacidad de alerta temprana podría ayudar a frenar la propagación de infecciones y reducir las pérdidas económicas asociadas a plagas y enfermedades vegetales.
Una alternativa a los análisis de laboratorio
Actualmente, la detección de virus vegetales suele realizarse mediante técnicas como la PCR o los ensayos ELISA, procedimientos que requieren personal especializado, toma de muestras y análisis de laboratorio.
El nuevo sistema permite una monitorización continua y autónoma del cultivo sin necesidad de reactivos externos.
Además, el diseño incorpora una doble señal de control: si la planta deja de emitir luz o cambia de color, ambos comportamientos actúan como indicadores de posible infección.
Aplicaciones en agricultura e invernaderos
Los investigadores consideran que una de las aplicaciones más inmediatas sería la instalación de estas plantas centinela en invernaderos y explotaciones agrícolas para detectar brotes de enfermedades virales en fases muy tempranas.
A largo plazo, la tecnología podría adaptarse a otros patógenos, incluidos hongos y bacterias, y convertirse en una herramienta útil para afrontar los desafíos que plantea la expansión de nuevas enfermedades favorecidas por el cambio climático.
Participación internacional
El trabajo ha sido liderado por el IBMCP y ha contado con la colaboración de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universitat Politècnica de València, la Universitat de València y el MRC Laboratory of Medical Sciences.
La investigación ha recibido financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Generalitat Valenciana y fondos europeos FEDER.
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