Científicos chinos han desvelado el primer mapa genético del mundo que rastrea la resistencia del trigo a la devastadora roya amarilla, una enfermedad fúngica que reduce el rendimiento y la calidad del grano. Se trata de un avance significativo que promete una resistencia más duradera del trigo y una menor dependencia de los pesticidas.
La investigación, publicada el miércoles en la revista Nature Genetics, fue dirigida conjuntamente por la Universidad de Agricultura y Silvicultura del Noroeste (NWAFU) y el Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias, y proporciona a los mejoradores una herramienta de navegación genética sin precedentes.
La roya amarilla, causada por el patógeno Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), suele denominarse «cáncer del trigo» Según Kang Zhensheng, académico de la Academia China de Ingeniería y profesor que dirige el equipo de inmunidad vegetal de la NWAFU, muta rápidamente, generando un nuevo patotipo prominente cada cinco años y causando anualmente alrededor del 10% de la pérdida mundial de rendimiento del trigo.
La obtención de variedades resistentes es crucial para controlar esta enfermedad, afirma Kang.
«Por primera vez, este estudio revela sistemáticamente las firmas de selección genómica y las características epidemiológicas de las interacciones trigo-Pst durante el siglo pasado, así como la dinámica coevolutiva entre los genes de resistencia y las razas de patógenos», dijo Kang.
El equipo dedicó cinco años a realizar un análisis exhaustivo utilizando datos variómicos de 2.191 accesiones de trigo de todo el mundo, así como más de 47.000 registros de respuesta a la roya amarilla procedentes de múltiples entornos y razas de patógenos.
Utilizando estos recursos, identificaron 431 loci de resistencia a la roya amarilla, construyendo un mapa genómico de genes de resistencia a la roya amarilla.
Tras analizar minuciosamente los 559 genes candidatos asociados a la resistencia a la roya amarilla, el equipo logró clonar tres nuevos genes de resistencia correspondientes a los loci identificados.
El gen Yr5x, un alelo nuevo, demuestra resistencia a múltiples razas de Pst, lo que pone de relieve el potencial de la variación alélica para ampliar los espectros de resistencia.
El gen Yr6/Pm5 confiere doble resistencia a la roya amarilla y a Blumeria graminis f. sp. tritici, que es un mildiú polvoriento, descubriendo un nuevo mecanismo de resistencia a enfermedades de amplio espectro en los cultivos.
Además, el gen YrKB (TaEDR2-B) confiere resistencia de amplio espectro a la roya sin penalizar el rendimiento.
La identificación de estos haplotipos «de élite» que combinan la resistencia con un rendimiento agronómico deseable es un gran paso adelante, según el equipo de investigación.
«Este mapa es un rico recurso para el despliegue de genes de resistencia en los programas de mejora del trigo», dijo Han Dejun, profesor de la NWAFU.
Señaló que las combinaciones identificadas de genes de resistencia podrían prolongar significativamente la vida útil efectiva de las variedades de trigo resistentes.
A diferencia de las variedades actuales, que suelen perder resistencia en un plazo de tres a cinco años debido a la evolución de los patógenos, los nuevos genes podrían conservar su eficacia durante más de una década y potencialmente más tiempo, añadió.
Las líneas de cultivo de trigo que portan estos genes clonados se están sometiendo a ensayos de campo en las principales regiones productoras de trigo, tanto en el país como en el extranjero. Según el equipo de investigadores, este avance proporciona un sólido apoyo científico para reducir el uso de pesticidas y reforzar la seguridad alimentaria mundial frente a esta persistente amenaza.
(Portada: Roya amarilla del trigo. /VCG)
