La llamada soja “silvestre” o glicina crece en el Lejano Oriente ruso, Japón, Corea y el este de China. Utilizando las excelentes propiedades de esta planta silvestre, los científicos han mejorado la resistencia de nuevas variedades de soja a una plaga peligrosa, entre otras cosas el nematodo del quiste de la soja.
Durante décadas, los agricultores estadounidenses han intentado controlar el nematodo del quiste de la soja (SCN) en sus campos. Actualmente hay variedades de soja en el mercado con dos fuentes principales de resistencia al SCN: PI 88788 y Beijing, y el 95% de las variedades de soja contienen resistencia de la fuente PI 88788, que se debilita con el tiempo.
Andrew Scabu, profesor asistente en el Departamento de Ciencia y Tecnología Vegetal de la Universidad de Missouri y experto en mejoramiento de soja, dirige un proyecto apoyado por el Programa de Investigación de Soja del Centro Norte de EE. UU. para desarrollar nuevas variedades con resistencia a los nematodos.
El equipo aborda el problema desde dos direcciones: estudiando la composición genética de los nematodos y desarrollando soja que pueda resistir su ataque, seguido de pruebas en laboratorios, invernaderos y pequeñas parcelas de campo.
«Queremos comprender mejor las características del nematodo del quiste de la soja y cómo se adapta para prosperar en variedades de soja resistentes», dice Skabu. “También estamos probando rotaciones de soja, desarrollando germoplasma y variedades con nuevas combinaciones de genes de resistencia”.
El término «virulencia» describe la capacidad de los nematodos para superar la resistencia en la planta de soja. Los científicos miden los niveles de virulencia contando el número de nematodos hembras que se desarrollan en una planta resistente y los comparan con el número de hembras que forman quistes en una variedad susceptible. Cuando el número de hembras en una planta resistente supera el umbral del 10%, indica que la población de SCN está rompiendo la resistencia. Cuantas más hembras haya, más virulenta será la población de SCN en una planta resistente.
La secuenciación completa del genoma del nematodo del quiste de la soja (toda su composición genética) fue el principal resultado de este proyecto en 2018. Gracias a esto, los científicos ahora pueden identificar mejor los genes del nematodo que le dan la capacidad de superar la resistencia de la planta de soja.
Mientras tanto, se están descubriendo e incorporando nuevos genes de resistencia a la soja a programas de mejoramiento en un esfuerzo concertado entre múltiples comunidades científicas. Así, recientemente se identificaron los genes PI 90763 y PI 437654, que están ausentes en la fuente de resistencia de Beijing. Esto ayudará a combatir los nematodos más virulentos que derrotan a la variedad Beijing cuando se incluyen en el mejoramiento.
Otro desarrollo son las líneas experimentales que llevan nuevos mecanismos genéticos de resistencia, incluidos rasgos de plantas exóticas introducidas, como la soja silvestre Glycine soja . Algunos otros estudios han probado la soja con glicina para hacer que los cultivares sean resistentes a los pulgones y a los campos inundados, por lo que la planta se considera un recurso valioso en el mejoramiento de la soja.
Lo principal en este estudio es la integración de genes de resistencia. Los genes de resistencia prometedores incluyen Rhg1 de PI88788 o PI437654 (Hartwig), Rhg4 de PI437654, genes de soja silvestre G. soja , un gen de PI437654 y varios genes de PI567516C.
Se han creado más de 200 líneas experimentales con nuevas combinaciones de estos genes de resistencia. Los fitomejoradores y otros científicos de todo el mundo pueden acceder a esta información a través de «SCNBase.org», un portal en línea que muestra toda la información genética relevante en un formato fácil de usar.
En cuanto a la rotación de cultivos, el equipo alterna variedades tipo PI 88788 y Beijing con nuevas líneas experimentales, cambiando la virulencia de los nematodos en micrografías durante un período de cuatro años.
“Encontramos reducciones significativas en la densidad de población de nematodos y una menor virulencia cuando se rotaron los modos de acción genéticos en comparación con cuando se utilizaron las mismas variedades resistentes a lo largo del tiempo. En última instancia, proporcionaremos a los agricultores recomendaciones actualizadas de rotación de cultivos y variedades con mejor resistencia a los nematodos. Desde el lanzamiento del proyecto, el equipo ha logrado mucho: varias variedades creadas están siendo probadas por agricultores que colaboran con los científicos como parte de programas de mejoramiento”, concluyó Skabu.
Fuente: Universidad de Missouri. En la foto, el Dr. Pavan Basnet inocula plantas de soja con SCN en el invernadero de la Universidad de Missouri para medir los niveles de resistencia de las variedades de soja. Crédito de la foto: Andrew Scabu.
