Colaboración internacional trabaja para producir algodón resistente a hongos


El algodón es un cultivo importante que se cultiva en todo el mundo, como en países como Estados Unidos y Uzbekistán. 


Kaine Korzekwa


Cuando un hongo comenzó a dañar el algodón en ambos países, reunió a sus científicos para una colaboración de investigación innovadora.

El hongo se llama  Fusarium wilt race 4  y ha afectado al algodón Pima, un tipo específico de algodón, y su producción en partes de California durante casi dos décadas. Más recientemente, este mismo marchitamiento se encontró en Texas en 2017 y en Nuevo México en 2019. Fusarium también ha afectado las regiones agrícolas de Uzbekistán. El hongo hace que las plantas se marchiten y mueran.

Para encontrar una manera de ayudar a los productores de algodón, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), científicos uzbekos, algunas universidades estadounidenses y otros en la industria del algodón se unieron. Esto brindó la oportunidad de abordar agresivamente el  problema del marchitamiento por Fusarium  y proteger la industria del algodón en ambos países. Los científicos trabajaron juntos para encontrar una solución para reducir la vulnerabilidad del cultivo de algodón al hongo.

Cada flor de una planta de algodón produce una cápsula de algodón, que es donde se aloja y se cosecha la fibra. Dado que el algodón es un cultivo tan importante tanto en los Estados Unidos como en Uzbekistán, los investigadores de este estudio trabajaron juntos para encontrar una solución para reducir la vulnerabilidad del cultivo de algodón al hongo Fusarium wilt raza 4. Crédito: Mauricio Ulloa

“Estos grupos fortalecieron colaboraciones con un objetivo común: identificar rápidamente fuentes resistentes a la enfermedad para que puedan cruzarse para desarrollar variedades mejoradas de algodón Pima”, dice Mauricio Ulloa, genetista investigador del Servicio de Investigación Agrícola del USDA. “Estoy feliz de decir que estos esfuerzos valieron la pena”.

El estudio  fue publicado recientemente  en el Journal of Plant Registrations, una publicación de la Crop Science Society of America.

Los equipos de investigación desarrollaron nuevas  líneas de germoplasma de algodón Pima  resistentes a la enfermedad cruzando variedades de Uzbekistán y las colecciones de germoplasma de algodón del USDA. El germoplasma se refiere a menudo como un  recurso genético vivo  que ayuda a los mejoradores a aumentar la diversidad de un cultivo. Para los cultivos, comúnmente vienen en forma de semillas o tejido vegetal.

Las tres nuevas líneas, que se  denominan PSSJ-FRP01, PSSJ-FRP02  y  PSSJ-FRP03  , son el producto de líneas que se ha demostrado que son resistentes a la enfermedad. Cada uno tiene características ligeramente diferentes. Cada uno demostró tener un buen equilibrio de resistencia al hongo y buena calidad de fibra.

Se sabe que un hongo llamado Fusarium wilt race 4 afecta la producción de algodón Pima. El hongo infecta primero las raíces, lo que hace que aparezca una raya continua larga y oscura en la raíz principal, llamada tinción de la raíz. Observe la franja oscura a lo largo de esta raíz de algodón infectada, un impacto negativo causado por el marchitamiento por Fusarium raza 4. Crédito: Mauricio Ulloa

“Estas líneas ayudarán a seguir reduciendo la vulnerabilidad de la industria del algodón Pima a este hongo patógeno”, dice Ulloa. “También seguirá avanzando en los esfuerzos para ampliar la base genética de la resistencia. Esto es fundamental para la industria del algodón en los EE. UU. y Uzbekistán. Ha sido gratificante ser parte de este esfuerzo de investigación y mejoramiento. El desarrollo de un germoplasma resistente ayudará a reducir el impacto de este patógeno en el cultivo de algodón”.

La raza 4 del marchitamiento por Fusarium  hace que una planta de algodón muera durante la temporada de crecimiento. El hongo infecta primero las raíces, lo que hace que aparezca una raya larga, oscura y continua en la raíz principal. Cuando las raíces comienzan a morir, las hojas también se marchitan.

El algodón que es resistente al marchitamiento tiene una tasa de mortalidad de plantas inferior al 10 % y una incidencia muy baja de manchas en las raíces. Todavía puede producir un buen rendimiento sin que las hojas se vean afectadas. Aunque los científicos aún están trabajando para comprender mejor esta enfermedad y no saben exactamente cómo, las plantas parecen no permitir que el hongo colonice las raíces tanto como las plantas no resistentes.

Como muchos cultivos, el algodón pima florece antes de producir algodón. El algodón pima tiene un hábito de racimo fructífero. Crédito: Mauricio Ulloa

El objetivo de los investigadores al generar estas nuevas líneas es que los criadores privados tengan nuevos recursos genéticos que puedan usar para producir variedades comerciales que sean resistentes. Esto permitirá a los agricultores proteger sus cultivos del hongo.

“Aunque las líneas de germoplasma no son una variedad completamente terminada, brindan un tremendo recurso”, explica Ulloa. “Podemos usar las líneas de germoplasma resistente que hemos obtenido y cruzarlas con las variedades de la empresa de semillas. Esto eventualmente reduce la pérdida económica de la producción de algodón para los cultivadores y les permite usar variedades resistentes nuevas y mejoradas”.

El financiamiento para esta investigación fue proporcionado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.



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