La creciente amenaza de mutantes del hongo de la roya del tallo del trigo hace que sea muy importante evaluar la resistencia de las variedades de cultivos. En este contexto, los investigadores chinos probaron varias variedades nacionales, incluidas las derivadas del trigo soviético.
En un artículo de un equipo de investigadores (Facultad de Protección Vegetal, Universidad Agrícola de Shenyang; Instituto de Estándares de Calidad Agrícola y Tecnologías de Prueba, Academia de Ciencias Agrícolas de Liaoning; Instituto de Cultivos Técnicos, Academia de Ciencias Agrícolas de Heilongjiang) escribieron sobre el por qué probar la resistencia de las variedades de trigo es ahora extremadamente importante para detener la roya: “El trigo desempeña un papel fundamental en el suministro mundial de alimentos y la seguridad alimentaria. Sin embargo, el cultivo es susceptible a diversas enfermedades, de las cuales la roya del tallo, causada por Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt), es foco de especial atención por parte de los científicos.
Desde la década de 1970, el uso de variedades de trigo portadoras del gen de resistencia Sr31 ha permitido controlar eficazmente la enfermedad.
Sin embargo, el problema es que Pgt exhibe la capacidad de cambiar constantemente su virulencia, superar la resistencia de los cultivares y provocar epidemias. Por ejemplo, Ug99, una nueva raza Pgt que supera la resistencia Sr31, se informó por primera vez en Uganda en 1999. Esta raza, denominada TTKS y posteriormente rebautizada como TTKSK, presenta características de rápida mutación y virulencia. Actualmente, durante las últimas dos décadas, se han identificado en 14 países 15 razas mutadas pertenecientes al linaje TTKSK que evaden con éxito la resistencia de los genes Sr globalmente utilizados (Sr31, Sr24, Sr36, Sr31 + Sr36 + Sr38 y Sr24 + Sr31 + Sr38). ).
Por ejemplo, en 2013, la aparición de una nueva raza Pgt desencadenó un brote de roya del tallo del trigo en Etiopía, lo que provocó una pérdida de rendimiento de casi el 100 % para la variedad de trigo Digalu. En el siglo XXI, se han producido brotes de roya del tallo del trigo en varios países europeos, donde la enfermedad había estado ausente durante décadas. En 2013 y 2014, se identificaron razas mutadas en Alemania, Dinamarca y Gran Bretaña; en 2016, se produjo un brote en Italia en variedades de trigo duro y blando en Sicilia, en 2017 en Suiza y en 2020 en Irlanda.
En cuanto a China, históricamente la incidencia de la roya del tallo del trigo se observó principalmente en la región nororiental de Mongolia Interior, las regiones noroccidentales de trigo de primavera y la provincia meridional de Yunnan. Históricamente, las estadísticas muestran que entre los años 1920 y 1970, nueve grandes epidemias devastaron regiones productoras de trigo en el noreste, lo que provocó pérdidas asombrosas. Sin embargo, la enfermedad se ha contenido eficazmente desde la década de 1970 y se presenta principalmente de forma esporádica en zonas localizadas.
El gen Sr31 está presente en aproximadamente el 60% de las variedades de trigo en China, lo que potencialmente convierte al grupo racial Ug99 en una amenaza importante. Por lo tanto, era fundamental analizar variedades de trigo para evaluar su resistencia actual a la roya del tallo del trigo e identificar los genes de resistencia específicos presentes.
Hasta la fecha, se han identificado más de 70 genes Sr, procedentes tanto del trigo cultivado como de sus parientes silvestres. Aunque la mayoría confiere resistencia específica de la raza, algunos genes de resistencia, incluidos Sr2, Sr55, Sr57 y Sr58, no son específicos de la raza.
Teniendo en cuenta el riesgo persistente de roya del tallo y mutación fúngica, este estudio utilizó pruebas moleculares, postulación de genes y análisis de procedencia para identificar la presencia de genes de resistencia en 45 variedades populares de trigo de las provincias de Shandong, Shanxi y Hebei. Además, se probaron sus respuestas de campo a dos razas dominantes (34MRGQM y 21C3CTHTM) en China.
El Dr. Yang Hongfei de la Universidad Agrícola de Hebei contribuyó a la selección de 45 variedades diferentes de trigo para este estudio. Cuarenta y tres líneas monogénicas utilizadas en este estudio se obtuvieron del Instituto de Inmunidad Vegetal de la Universidad Agrícola de Shenyang. Estas líneas fueron fundamentales para evaluar el espectro de virulencia de Pgt y confirmar la confiabilidad de los marcadores moleculares utilizados.
Cabe señalar que Sr31 y Sr5 son los genes más comúnmente utilizados en programas de mejoramiento para la resistencia a la roya del tallo.
Los resultados identificaron siete genes Sr (Sr31, Sr38, Sr30, SrTmp, Sr22, Sr19 y Sr5) en 35 cultivares de trigo. De ellas, 23 variedades contenían Sr31.
Sr31 es actualmente el gen de resistencia a la roya del tallo más utilizado en China. Desde la década de 1960, se han introducido y utilizado ampliamente variedades de trigo de la Unión Soviética y Rumania que contienen Sr3 en programas de mejoramiento de trigo en toda China. Aunque Sr31 es susceptible a Ug99, aún muestra una excelente resistencia a todas las razas Pgt en China.
Cabe señalar que Sr5 también es un gen de resistencia importante en la actualidad en China, y desempeña un papel vital en la acumulación de lignina y callosa en los tejidos del trigo después de la infección por roya del tallo, lo que previene el acame de las plantas.
En una evaluación de campo, 37 (82,2%) y 39 (86,7%) variedades de trigo mostraron resistencia a las razas de roya del tallo más comunes en China, 34MRGQM y 21C3CTHTM, respectivamente. Al mismo tiempo, 33 variedades de trigo (73,3%) mostraron resistencia a todas las razas analizadas. Los resultados del estudio supondrán una contribución significativa a futuras investigaciones sobre el mejoramiento del trigo para lograr resistencia a la roya del tallo”.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Fu Gao1, Xianxin Wu, Huiyan Sun, Jie Wang, Xi Chen, Longmei Zou, Jinjing Yang, Yifan Wei, Xinyu Ni, Qian Sun, Tianya Li), publicado en la revista Agriculture 2024. en el portal www.mdpi.com.
