Las enfermedades de la espiga del maíz representan uno de los principales riesgos productivos y sanitarios del cultivo. Patógenos como Fusarium verticillioides, Fusarium graminearum y Ustilago maydis no solo afectan el llenado de grano y el rendimiento, sino que también comprometen la inocuidad, al generar micotoxinas que pueden ingresar a la cadena alimentaria. En este escenario, un equipo de investigación del INTA Pergamino logró un avance clave al identificar genes comunes y vías metabólicas compartidas que se activan frente a estos tres patógenos.

Desde 2002, la genetista vegetal Juliana Iglesias trabaja en la comprensión de los mecanismos moleculares de defensa del maíz. A partir de un análisis transcriptómico de gran escala, el equipo logró detectar genes asociados a la resistencia múltiple, un enfoque que va más allá de los estudios tradicionales centrados en una sola enfermedad. El objetivo es claro: desarrollar variedades capaces de sostener rindes y calidad aun bajo alta presión sanitaria.

"Con estos resultados, podremos identificar y estudiar los genes que se activan en la respuesta a múltiples enfermedades para mejorar la resistencia en maíz", explicó Iglesias. El trabajo aporta evidencia estratégica para los programas de mejoramiento genético, al identificar rutas defensivas comunes frente a patógenos con estilos de infección muy distintos.

En el marco de su tesis de maestría en Bioinformática y Biología de Sistemas en la Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (UNNOBA), Andrea Peñas Ballesteros profundizó en la interacción entre el maíz y estos patógenos críticos. Mientras los Fusarium provocan podredumbres de espiga y generan toxinas como fumonisinas y deoxinivalenol, el carbón del maíz altera severamente los tejidos y reduce el valor comercial del cultivo.

El estudio se apoyó en un metaanálisis de datos transcriptómicos de alta calidad provenientes de bases públicas, lo que permitió comparar simultáneamente la respuesta del cultivo frente a patógenos con estrategias de patogénesis diferenciadas. El desafío es mayúsculo si se considera que el genoma del maíz cuenta con unos 32.000 genes distribuidos en 10 cromosomas, con un 85 % de secuencias repetidas, lo que complejiza la identificación de regiones clave.

A partir de esta información, el equipo avanza en una priorización de genes candidatos mediante algoritmos de aprendizaje automático, contrastando los resultados con estudios de GWAS (Genome-Wide Association Study). Según Iglesias, ya se identificaron alrededor de 400 genes potencialmente asociados a la resistencia múltiple, que actualmente se evalúan en ensayos funcionales a campo.

Los resultados muestran diferencias contundentes entre materiales. Los genotipos resistentes presentan una respuesta defensiva más equilibrada, mantienen el metabolismo primario y limitan la infección, mientras que los genotipos susceptibles exhiben un conflicto metabólico, priorizando la defensa en detrimento del crecimiento y la estabilidad fisiológica.

"El análisis permitió obtener una visión integral de los mecanismos defensivos del maíz, más allá de la respuesta a un solo patógeno", señaló Iglesias, quien dirigió la tesis junto con Agustín Baricalla, bioinformático y genetista del CONICET. En ese sentido, el trabajo identifica hotspots de resistencia, regiones del genoma donde se concentran genes que confieren defensa simultánea frente a varias enfermedades.

Para el agro argentino, el impacto es directo. Conocer qué genes se activan y cómo interactúan permite acelerar los programas de mejoramiento mediante selección asistida por marcadores moleculares e incluso edición génica, reduciendo tiempos y costos. En un contexto de márgenes ajustados y exigencias sanitarias crecientes, este avance posiciona a la ciencia local como una herramienta estratégica para mejorar la competitividad del maíz argentino.