Desarrollan nuevas características de resistencia a enfermedades para la remolacha azucarera


Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) han creado nuevas líneas de remolacha azucarera resistentes a enfermedades utilizando tecnologías avanzadas de mapeo genómico.



Elizabeth Hada sosteniendo una remolacha azucarera mientras estaba de pie en un campo de remolacha azucarera
La asistente de ciencias biológicas Elizabeth Hada en un campo de remolacha azucarera en Ft. Collins, Colorado. (Fotografía de Olivia Todd, ARS).

Al adaptar estas nuevas líneas genómicas y herramientas genómicas, los fitomejoradores ahora pueden mejorar considerablemente la tolerancia de la remolacha azucarera a las enfermedades.   

El amarillamiento por Fusarium es una de las muchas enfermedades fúngicas que pueden provocar daños importantes en elrendimiento de los cultivosde remolacha azucarera . Este hongo, que se transmite por el suelo, provoca marchitez, amarillamiento, pérdida de hojas y muerte de la planta. En 2023, el Fusarium provocó más de 31 millones de dólares en pérdidas económicas ade remolacha azucarera, según Kevin Dorn , genetista de la Unidad de Gestión del Suelo e Investigación de la Remolacha Azucarera en Fort Collins, Colorado.  

“Mejorar la resistencia genética a las enfermedades ha sido el enfoque de la investigación de la remolacha azucarera del ARS durante décadas”, dijo Dorn.  

Más de la mitad de todo el azúcar producido en los Estados Unidos proviene de la remolacha azucarera , que crece en más de un millón de acres. La mayor parte de la remolacha azucarera se produce en el valle del Río Rojo, ubicado en áreas de Minnesota y Dakota del Norte.  

El desarrollo de nuevas líneas genéticas de remolacha azucarera por parte del ARS podría frenar el Fusarium y otras enfermedades, resultando en un cultivo más productivo. Este descubrimiento es parte de un esfuerzo más amplio por parte de los investigadores del ARS para mejorar continuamente sus esfuerzos de mejoramiento a través del análisis del genoma.  

En mayo de 2024, los investigadores del ARS publicaron los resultados de su investigación genómica más reciente . 

Un montón de remolachas azucareras cosechadas.
Una pila de remolachas azucareras recientemente cosechadas (Foto de Kevin Dorn, ARS).

“El punto clave de este trabajo es que utilizamos esta tecnología avanzada de secuenciación de ADN para crear el mapa más completo del genoma de la remolacha azucarera hasta la fecha”, dijo Dorn. “También adoptamos ese nuevo mapa para identificar la ubicación genómica del rasgo de resistencia a Fusarium. Además, utilizamos una tecnología de secuenciación llamada ‘secuenciación de ARN’ para identificar los genes individuales probablemente responsables de la resistencia. 

“La tecnología de secuenciación de ADN realmente está amplificando el impacto de nuestros programas de investigación”, añadió.  

El uso del análisis genómico de nuevas líneas resistentes por parte del equipo del ARS está proporcionando herramientas esenciales para los cultivadores de remolacha azucarera públicos y privados . 

“Aquí tenemos un rasgo de resistencia que los criadores pueden transferir inmediatamente a líneas comerciales”, dijo Dorn. “Normalmente, se necesitarían años para evaluar una nueva línea e introducirla en un programa de cría. Además, esta investigación nos permite desarrollar más marcadores moleculares. Eso permitirá a los criadores comerciales identificar más rápidamente si lo que hemos descubierto en nuestro laboratorio es un nuevo rasgo de resistencia que aún no existe en sus programas de cría”, dijo. 

A la izquierda, aparecen imágenes de cuatro plantas en diferentes estados de salud que reflejan varios tratamientos; a la derecha, un gráfico representa el puntaje de la enfermedad en el eje y y el tiempo en el eje x, con la curva moviéndose hacia arriba y hacia la derecha para una planta y permaneciendo cerca de cero para la otra.

Dorn espera que nuevos descubrimientos a través del análisis de ADN generen más eficiencia en el cultivo de remolacha azucarera y otros cultivos.  

“Esto realmente acelerará nuestros programas de investigación… hasta el punto de que los rasgos desarrollados por el ARS estarán más rápidamente disponibles para que los agricultores los siembren en sus campos”, dijo.  

En enero de 2024, los hallazgos iniciales del equipo del ARS ( imagen a la derecha ) se publicaron en el Journal of Plant Registrations, volumen 18, número 1. – Tami Terella -Faram, Oficina de Comunicaciones del ARS