Los investigadores han identificado la resistencia a la roya del tallo en la planta de cereal silvestre Aegilops sharonensis y han transferido con éxito el gen de resistencia al trigo panificable.
por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah
La roya del tallo es una enfermedad importante en los cultivos de trigo en todo el mundo, y se espera que los brotes se vuelvan más comunes en futuros escenarios de cambio climático.
El resurgimiento de la enfermedad en las últimas décadas resalta la importancia de desarrollar nuevas variedades de trigo con resistencia continua de amplio espectro a la roya del tallo , dice el investigador de KAUST Brande Wulff.
Un equipo internacional de investigación, que incluye a Wulff y al autor principal, Guotai Yu, identificó recientemente un gen de resistencia a la roya del tallo en Aegilops sharonensis y lo transfirió al trigo común. Las nuevas líneas de trigo transgénico muestran altos niveles de resistencia al patógeno de la roya del tallo.
Hasta la fecha, se han identificado 58 genes de resistencia a la roya del tallo en el trigo, casi la mitad de los cuales provienen de especies silvestres y domesticadas de trigo y otros cereales. Ae. sharonensis es un pariente silvestre del trigo que se encuentra en Israel y el sur del Líbano. Esta especie posee numerosas características de importancia agrícola, como la resistencia a las principales enfermedades del trigo, como la roya, pero su potencial genético permanece en gran parte sin explotar.
«Los avances en genómica y bioinformática están impulsando un crecimiento exponencial en el descubrimiento y la clonación de genes de resistencia a enfermedades en el trigo y sus parientes silvestres», afirma Yu. «Esto ofrece oportunidades emocionantes para la ingeniería genética de resistencia a enfermedades de amplio espectro y duradera en el trigo».
«Los avances clave que nos han permitido realizar este trabajo son una fuerte caída en el coste de adquisición de secuencias de ADN y mejoras en el almacenamiento de datos , la potencia informática y la bioinformática», añade Wulff.
Es importante destacar que el equipo ha publicado un » genoma de referencia «, que respaldará los esfuerzos en curso para clonar otros genes de resistencia.
«Esto significa que la mayor parte del genoma se ha ensamblado en tramos de ADN conectados que, a su vez, se han ordenado según su orientación física en el genoma», explica Wulff.
Este ensamblaje del genoma será útil en futuros estudios destinados a clonar genes de Ae. sharonensis, comprender la evolución de las gramíneas silvestres y la domesticación del trigo.
Hasta ahora se han clonado alrededor de 80 genes en el trigo, de los cuales unos 40 son genes de resistencia a enfermedades y de éstos, 30 son resistentes a las royas (roya del tallo del trigo, roya lineal y roya de la hoja).
Wulff dice que ahora la materia prima está disponible para diseñar algunas pilas formidables que contienen múltiples genes de resistencia para cada gen de la roya.
«Estas acumulaciones de poligenes serían muy difíciles de superar para el patógeno, lo que podría convertir al trigo en un posible huésped de estas enfermedades devastadoras», predice Wulff.
«Si yo fuera una roya del trigo ahora, estaría temblando en mis esporas».
La investigación aparece en Nature Communications .
Más información: Guotai Yu et al., Identificación asistida por genoma del gen Sr62 de resistencia a la roya del tallo en Aegilops sharonensis, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29132-8
