Pocas plagas merman tanto la rentabilidad agrícola como el nematodo del quiste de la soja (SCN). Con pérdidas de rendimiento de al menos 1.500 millones de dólares anuales, es la mayor amenaza para la soja.
por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Desafortunadamente, la herramienta más eficaz de la soja, la resistencia genética, está empezando a fallar. Por eso, un equipo de investigación multiinstitucional, dirigido por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, ha desarrollado el primer pangenoma para el SCN.
«El pangenoma SCN nos permite realizar análisis genéticos poblacionales de los nematodos para entender cómo están superando la resistencia», dijo Matt Hudson, profesor del Departamento de Ciencias de los Cultivos, parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales de Illinois y autor principal del estudio publicado en BMC Genomics .
Hudson agregó que el pangenoma también podría ayudar a desarrollar tecnología para probar fácilmente qué tipo de resistencia de la soja plantar en un área determinada, y algún día podría ayudar a diseñar nuevas herramientas para eliminar los tipos de SCN más virulentos antes de que causen daños.
Pero primero, ¿qué es exactamente un pangenoma?
«Es un enfoque moderno que utilizan los científicos para catalogar la diversidad genética de una especie. Durante décadas, la práctica habitual era elegir un solo individuo y tomarlo como referencia. Imaginen elegir a una sola persona para representar toda la diversidad genética de la especie humana; eso sería imposible», afirmó Lucas Borges dos Santos, estudiante de doctorado del Programa de Informática de Illinois.
Hudson y sus colegas lideran un proyecto relacionado de pangenoma de soja , que representa más de 400 plantas individuales y ha dado lugar a múltiples publicaciones que describen la diversidad genómica del cultivo. Sin embargo, compilar un pangenoma de SCN —o incluso un genoma de alta calidad a partir de un solo individuo de SCN— fue un reto más difícil.
Un problema con los SCN es que viven en las raíces de la soja, flotando en el suelo, o son huevos. Es difícil extraer ADN de los adultos, así que solemos probar con huevos —dijo Hudson—. Pero con su exterior duro, son como pequeñas latas de frijoles en el suelo. Eso les permite sobrevivir durante décadas, pero dificulta mucho la extracción de ADN.
Anteriormente, los investigadores debían liofilizar y luego triturar los huevos hasta convertirlos en polvo, pero esa fuerza mecánica extrema fragmentaba el ADN en fragmentos demasiado diminutos para su uso en el ensamblaje genómico de alta calidad. Hace varios años, la coautora Kim Walden, del Centro de Biotecnología Roy J. Carver de Illinois, elaboró una mezcla de enzimas para disolver suavemente las cáscaras, manteniendo intacto el ADN; el verdadero avance que hizo posible el pangenoma.
La prueba clásica de virulencia de SCN, la prueba de tipo HG , consiste en infectar siete variedades de soja con nematodos y medir su capacidad reproductiva. Si SCN puede desarrollar hembras en los tipos de soja 2, 5 y 7, su tipo HG es 2.5.7. Para desarrollar un pangenoma completo, Borges dos Santos ensambló y combinó genomas de nueve poblaciones de SCN, cada una compuesta por varios miles de individuos y representando la gama completa de tipos HG.
El hallazgo clave del pangenoma SCN es su gran diversidad.
«Si se observaran las diferencias de ADN entre humanos y chimpancés, algunos de estos gusanos serían humanos y otros chimpancés», dijo Hudson. «Los tipos HG son muy diferentes entre sí, y muchos de los genes son específicos de cada población. Son muy diversos».
Esta diversidad dificulta la identificación de una resistencia duradera en la soja. Cuando una población de SCN se encuentra con una soja resistente, las primeras generaciones pueden verse afectadas, pero las generaciones posteriores pueden explotar su extenso genoma para desplegar genes de virulencia que aún funcionan. Pero no todo está perdido para la soja. Borges dos Santos afirma que el pangenoma permite una comprensión más profunda de los genes y proteínas de virulencia de los SCN, sentando las bases para posibles mecanismos de control.
«Estamos buscando maneras de alterar las propias poblaciones de nematodos «, dijo Hudson. «En el caso de los mosquitos de la malaria, los científicos pueden modificar y liberar mosquitos machos estériles que reducen la reproducción y la propagación de la enfermedad. Contamos con una subvención de la Asociación de Soja de Illinois en líneas similares para el SCN».
Aunque el pangenoma aún no se traducirá en cambios en las explotaciones agrícolas, el avance es una buena noticia para los grupos de productos básicos de soja.
El nematodo del quiste de la soja sigue siendo la plaga más dañina de la soja en Estados Unidos, con un coste anual de más de mil millones de dólares para los agricultores. Este nuevo pangenoma ofrece a investigadores y fitomejoradores una visión completa de la diversidad genética y la adaptabilidad del SCN, lo que puede proporcionar la comprensión más profunda que necesitamos para anticiparnos a esta plaga —afirmó Stephanie Porter, agrónoma de divulgación de la Asociación de Soja de Illinois—. Esta investigación fortalece las bases para desarrollar una resistencia más duradera y se alinea directamente con el compromiso de la ISA de proteger los rendimientos de la soja en Illinois.
Detalles de la publicación
Lucas Borges dos Santos et al., El análisis pangenómico de nueve genomas de nematodos del quiste de la soja revela variación oculta que contribuye a la diversidad y la adaptación, BMC Genomics (2026). DOI: 10.1186/s12864-025-12493-x
