SECUENCIAN UN GEN QUE
PUEDE AYUDAR AL TRIGO A RESISTIR CUATRO
Un equipo de investigación global aisló el gen de trigo
Lr67, revelando cómo se obstaculiza el crecimiento hongo patógeno a través de
un nuevo mecanismo.
Por: Mike Listman Los científicos han secuenciado y descrito
un gen que puede ayudar trigo para resistir cuatro enfermedades fúngicas
graves, potencialmente salvar miles de millones de dólares en pérdidas de grano
anuales y reducir la necesidad de los agricultores a utilizar fungicidas
costosas, una vez que el gen se cría en variedades de alto rendimiento. Una
línea de trigo resistentes rodeado de líneas susceptibles infectadas por la
enfermedad de la roya (Foto: CIMMYT / Julio Huerta) Un equipo de investigación
global aisló el gen de trigo Lr67, revelando cómo se obstaculiza el crecimiento
hongo patógeno a través de un nuevo mecanismo. El estudio, que fue publicado en
la revista Nature Genetics el 9 de noviembre, * los científicos que participan
del Centro Internacional del Maíz y el Trigo de Mejoras (CIMMYT), la Academia
China de Ciencias Agrícolas, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales,
Agrícolas de México y Pecuarias (INIFAP), la Universidad Noruega de Ciencias de
la Vida y científicos de Australia, incluyendo la Commonwealth Scientific y
Industrial Research Organisation (CSIRO), la Universidad de Newcastle, y la
Universidad de Sydney. "Con el cambio climático y más cultivo intensivo,
hemos observado la aparición y rápida propagación de nuevas cepas altamente
virulentas de varios hongos que son capaces de superar la resistencia genética
en las variedades de trigo ampliamente sembradas-de hoy", dijo Ravi Singh,
el CIMMYT distinguido científico, mejorador de trigo, y co-autor del nuevo
estudio. "Lo peor son las royas del trigo de tres, que causan pérdidas de
grano en todo el mundo se estima en $ 2.9 mil millones cada año." Lr67
pertenece a un grupo de tres genes conocidos actualmente "mágicos"
que ayudan trigo para resistir las tres royas del trigo y el oídio, una
enfermedad que ataca el trigo en las regiones húmedas templadas, dijo Singh.
Los genes actúan de diferentes maneras pero todas lenta - en lugar de parar
totalmente - desarrollo de la enfermedad. Cuando se combina con otros tales
genes de resistencia parcial a través de la cría, que proporcionan una
protección fuerte y duradero para las plantas, aumentando la seguridad
alimentaria. "Otro tipo de gen de uso común, conocido como un ’gen
principal acción,’ bloquea completamente las enfermedades por la activación de
la muerte de las células alrededor de los sitios de infección", explicó
Singh. "Aunque aparentemente poderosos, estos genes son fácilmente
superadas por una única mutación en el patógeno y su resistencia normalmente
dura sólo tres a cinco años." Las averías en la resistencia de las
variedades de trigo populares pueden dar lugar a brotes de enfermedades
catastróficas, masivas, como las epidemias de EE.UU. roya del tallo de la
década de 1950, o el brote de roya amarilla en África y Asia Central en
2009-10. "En el desarrollo de las regiones del país productoras de trigo,
estas epidemias traer el hambre y la penuria económica de los recursos de los
pobres de las comunidades rurales", dijo Julio Huerta-Espino, investigador
principal en el INIFAP y un co-autor del estudio de Nature Genetics.
"Ellos también requieren el uso a gran escala de fungicidas para evitar
costosas pérdidas de cosechas, y las iniciativas de emergencia para multiplicar
y distribuir la semilla de nuevas variedades resistentes." Durante más de
dos décadas el CIMMYT ha trabajado con laboratorios avanzados para identificar
"la oxidación lenta," genes de resistencia parcial y cruzarlos en
variedades de alto rendimiento, como parte del Programa de royas de los
cereales de Australia, financiado a través de la Granos Investigación y
Desarrollo Corporation (CMDE) . Para el presente estudio, los científicos del
CIMMYT creados y probados campo mutaciones genéticas de Lr67, para determinar
la ubicación exacta del gen en el genoma del trigo. El gen clonado será mucho
más fácil de implementar ampliamente en líneas de mejoramiento del CIMMYT,
según Singh. "El desarrollo de los programas de mejoramiento de los países
en todo el mundo dependen de CIMMYT como una fuente de líneas de trigo
resistentes a las enfermedades de alto rendimiento," dijo. "Esos
programas sirven a millones de pequeños agricultores para quienes trigo
proporciona seguridad alimentaria y medios de vida. Muchos no pueden permitirse
comprar los fungicidas para combatir las royas, y el uso indebido de sustancias
químicas pueden representar un peligro para la salud humana y el medio ambiente
". Alrededor del 70 por ciento de las variedades de pan primavera y el
trigo duro lanzado a nivel mundial durante el período de 20 años entre 1994 y
2014 fueron criados o se derivan de líneas de trigo desarrolladas por
científicos que trabajan para los 15 miembros del CGIAR consorcio de
investigadores agrícolas, principalmente el CIMMYT y la Internacional Centro
para la Investigación Agrícola en Zonas Áridas (ICARDA), según un estudio
reciente. Los esfuerzos para desarrollar variedades de trigo que realizan
combinaciones de Lr67 y otros genes y que proporcionan una fuerte resistencia,
diverso y más durable a las royas, incluyendo el Ug99 detener grupo racial
óxido peligrosa, han progresado bajo la Iniciativa Mundial de la Roya Borlaug
dirigido por la Universidad de Cornell y financiado por la Fundación Bill &
Melinda Gates Foundation, el Departamento de Desarrollo Internacional del Reino
Unido (DFID), y el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR). "Las variedades con este tipo de
resistencia pueden ofrecer gran alivio para los productores de trigo de
pequeños agricultores en África, Asia y América Latina, donde se cultivan las
variedades derivadas del CIMMYT a gran escala", dijo Singh. Hans Braun, director
del programa mundial de trigo del CIMMYT, dijo trigos que llevan este tipo de
resistencia serían ideales para la agricultura ecológica, y también ve un gran
potencial para desarrollar "casetes" genéticos llevar versiones
clonadas de varios-oxidación lenta, múltiples genes de resistencia a
enfermedades, por facilitar su inserción en el trigo."El fallecido Premio
Nobel y padre de la Revolución Verde, el Dr. Norman Borlaug, utilizan este tipo
de genes desde el inicio de su programa de cría siglo pasado, reconociendo su
potencial si no entender su papel", dijo Braun. "Ahora, 65 años
después, por fin estamos recibiendo una idea de cómo funcionan." * Moore
et al. 2015. Una variante transportador de hexosa recientemente evolucionado
confiere resistencia a múltiples agentes patógenos en el trigo. Nature
Genetics. doi: 10.1038 / ng.3439.
Fuente: http://www.cimmyt.org/
TOMADO DE ENVIO DE PREGON AGROPECUARIO DE AR
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