Investigadores australianos y europeos han descubierto un elemento genético en un patógeno de trigo común con potencial para ayudar a optimizar el mejoramiento de variedades de trigo resistentes a enfermedades que se adaptan mejor a las condiciones australianas.
por la Corporación de Investigación y Desarrollo de Granos
Publicado recientemente en la prestigiosa revista científica PLOS Pathogens , y dirigido por investigadores del Centro para el Manejo de Cultivos y Enfermedades (CCDM), un centro nacional cofinanciado por Grains Research and Development Corporation (GRDC) y la Universidad de Curtin, junto con colaboradores de CSIRO, el Instituto Max Planck de Alemania y la Universidad de Neuchâtel de Suiza, el equipo descubrió un elemento genético variable dentro del patógeno fúngico del trigo que daña económicamente y causa la mancha Septoria nodorum (SNB) del trigo.
El equipo descubrió que este elemento tiene la capacidad de controlar la producción de Tox1, una molécula tóxica producida por el patógeno después de la infección y es responsable de daños importantes en variedades de trigo sensibles.
El equipo también descubrió que este elemento genético varía en la cantidad de producción de Tox1 en cepas de patógenos de diferentes regiones, lo que ayuda a los criadores a priorizar qué gen eliminar de acuerdo con el entorno al que se dirigen.
Dr. Evan John, investigador de CCDM y reciente Ph.D. graduado, dijo que ayudó a descubrir el elemento como parte de su Ph.D. proyecto, después de que el equipo de investigación notó que la versión australiana del patógeno del trigo producía niveles mucho más altos de Tox1 que la mayoría de las otras cepas de hongos recolectadas en el hemisferio norte.
“Después de notar la variación de Tox1, recopilé datos sobre el genoma del patógeno a partir de muestras de hongos recolectadas de diferentes países para averiguar por qué sucedía esto”, dijo el Dr. John.
“Luego pude identificar y caracterizar el elemento genético que permitió que el patógeno produjera altos niveles de Tox1. Esto estaba muy extendido en las cepas fúngicas australianas de la enfermedad, pero a un nivel bajo en la mayoría de las cepas estadounidenses y europeas.
“Hemos podido demostrar que el patógeno ha evolucionado a las condiciones australianas y podemos recomendar encarecidamente la eliminación del gen de trigo susceptible a Tox1 llamado Snn1 de las líneas de cultivo australianas, para producir trigo resistente adecuado a las regiones locales”.
El Dr. Kar-Chun Tan, líder del proyecto CCDM, dijo que el hallazgo es significativo ya que explica la extrema dificultad de cultivar trigo resistente a enfermedades.
“El descubrimiento del elemento genético ayuda a explicar la enorme variabilidad en la producción de moléculas tóxicas que existe en el campo, ya sea que el patógeno sea el que causa el SNB o que potencialmente otros patógenos causen otras enfermedades también”, dijo el Dr. Tan.
“Si bien es difícil dar cuenta de la variabilidad en el programa de reproducción, la buena noticia es que ahora podemos monitorear el elemento genético que causa la variabilidad y ver cómo cambia con el tiempo y en diferentes regiones de Australia.
“El monitoreo nos permitirá asesorar a los mejoradores y patólogos sobre los mejores y más relevantes aislados de SNB genéticamente para usar en la detección de resistencia a SNB en sus líneas de trigo. A su vez, pueden incorporar una resistencia óptima en estas líneas de trigo , lo que permite a los productores depender menos de los fungicidas. y esperar mejores rendimientos”.
El profesor Mark Gibberd, director de CCDM, dijo que el resultado de esta investigación demuestra la importancia de la inversión conjunta de Curtin y GRDC en los mecanismos del desarrollo de enfermedades de los cultivos en Australia.
“A partir de este resultado, ahora tenemos la oportunidad de optimizar los esfuerzos futuros de investigación y desarrollo para definir aún más nuestro conocimiento de las interacciones planta-patógeno, y trabajar tanto con la comunidad de investigación global como con los mejoradores australianos para continuar minimizando la amenaza de enfermedades para los granos. producción”, dijo el profesor Gibberd.
