Una oscura especie de pasto silvestre contiene una resistencia a enfermedades «éxito de taquilla» que se puede cruzar con el trigo para conferir inmunidad contra uno de los patógenos de plantas más letales.

Una oscura especie de pasto silvestre contiene una resistencia a enfermedades «éxito de taquilla» que se puede cruzar con el trigo para conferir inmunidad contra uno de los patógenos de plantas más letales.

Un equipo internacional colaborativo de investigadores identificó el gen de resistencia a la roya del tallo de la especie de pasto de cabra silvestre Aegilops sharonensis.

El equipo de investigación, dirigido por el Centro John Innes, el Laboratorio Sainsbury y la Universidad de Minnesota, utilizó avances bioinformáticos para desarrollar el primer mapa genómico preciso de Aegilops sharonensis.

El potencial genético de este resistente pariente del trigo, que se encuentra en Israel y el sur del Líbano, sigue sin explorarse en gran medida.

Usando el mapa genético y una técnica de herramienta de búsqueda llamada Mutant Hunter, el equipo escaneó el genoma en busca de mutaciones que difieran de las plantas inmunes a la roya del tallo, una enfermedad que ha preocupado a los agricultores durante milenios.

Esta búsqueda identificó un gen candidato que los investigadores pensaron que era responsable de proteger las plantas. Usando pinzas moleculares, aislaron el gen de interés y lo transfirieron a una planta susceptible, donde confirió una potente protección contra todas las cepas probadas del hongo de la roya del trigo. Puccinia graminis F sp. tritici.

Dr Brande Wulff, investigadora de trigo en la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (KAUST), exlíder de grupo en el Centro John Innes y una de las autoras del estudio, dijo: «Ahora tenemos este gen de gran éxito que confiere una inmunidad asombrosa. Si yo fuera Stammrost, temblaría en mis espuelas”.

«Ha sido un arduo viaje de investigación de muchos años, pero ahora hemos encontrado este gen que confiere resistencia de amplio espectro. Todavía tenemos que encontrar un aislado del patógeno que pueda vencer al gen», agrega el Dr. Guotai Yu, investigador del Centro John Innes, primer autor del estudio.

En este estudio, que aparece en comunicación de la naturalezaLos experimentos demostraron que el sr62 El gen codifica una molécula llamada proteína quinasa en tándem. Los estudios en curso están examinando cómo funciona este gen para que los investigadores puedan manipular biológicamente el mecanismo para que sea más eficiente.

El equipo de investigación planea usar el nuevo gen como parte de una pila de genes, mejorada en variedades de trigo de uso común, utilizando ingeniería genética. Predicen que se identificarán y clonarán más genes de resistencia en poblaciones de Aegilops sharonensis y otras hierbas silvestres con sus métodos de descubrimiento y entrega de genes.

Aegilops sharonensis Se sabe que posee muchas propiedades de importancia agrícola tales como B. Resistencia a las principales enfermedades, incluida la roya. Sin embargo, su largo tiempo de generación, la cubierta dura de la semilla y las dificultades para cruzarlo con variedades de trigo lo han hecho menos manejable que otros tipos de pastos silvestres que se extraen para obtener rasgos genéticos útiles.

Esto hace que los hallazgos de este estudio sean aún más valiosos, explica el profesor Brian Steffenson de la Universidad de Minnesota y coautor del estudio: «Dada la gran dificultad del cruce Aegilops sharonensis en comparación con el trigo, estábamos bastante seguros de que los genes de resistencia a la roya descubiertos en las especies silvestres serían nuevos”. Aegilops sharonensis tiene una gama muy estrecha de hábitat a lo largo de la llanura costera del mar Mediterráneo. El profesor Steffenson agrega: “Por lo tanto, es oportuno e importante que se realicen esfuerzos para recolectar y caracterizar accesiones de este tipo antes de que se pierdan debido a la urbanización. Esperamos que el gen de resistencia clonado en esta investigación, en combinación con otros genes, confiera una resistencia duradera a las variedades de trigo, reduciendo así el riesgo de enfermedad de la roya del tallo”.

El estudio destaca los desarrollos recientes en América Latina, donde se aprobó el trigo genéticamente modificado (GM) diseñado para tolerar la sequía, lo que podría allanar el camino para que los rasgos GM se incorporen al trigo a mayor escala a la luz de la crisis climática.

Encontrar resistencia a la roya del tallo se ha vuelto más urgente a medida que las epidemias de la enfermedad se vuelven más comunes y el cambio climático amenaza con aumentar aún más su propagación.

“Patógenos como la roya del tallo ya reducen el rendimiento del trigo en un 21 por ciento. El patógeno no solo pierde o daña el grano en sí mismo, sino que también se desperdicia la energía que se dedica a la producción, el equivalente a 420 mil millones de kilovatios, suficiente para alimentar 300 millones de hogares en el mundo en desarrollo. Si podemos intervenir con la genética reclutando la resistencia que se encuentra en esta hierba de aspecto salvaje, entonces sería una contribución increíble a la agricultura y al cambio climático», dijo el Dr. Wulff.

«Aegilops sharonensis Identificación basada en el genoma del gen de resistencia a la roya del tallo sr62» aparece en comunicación de la naturaleza


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