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Genes relativos de trigo salvaje para ayudar en la batalla contra trío de plagas


El ácaro del rizo del trigo, la mosca verde y la mosca Hessian han sido durante mucho tiempo plagas problemáticas para el trigo de Texas, pero un equipo de científicos de Texas A&M AgriLife Research está listo para utilizar la alta tecnología para ayudar a controlarlos.


por Kay Ledbetter, Texas A&M University


El Dr. Shuyu Liu, genetista de trigo deAgriLife Research en Amarillo, liderará un equipo para desarrollar germoplasma de trigo duro de invierno con resistencia a estas plagas utilizando genes de un pariente de trigo salvaje. La investigación es financiada por una subvención del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

Uniéndose a Liu en el estudio están los científicos de AgriLife Research de Amarillo: la Dra. Jackie Rudd, criadora de trigo; El Dr. Chenggen Chu, científico en genética del trigo; Dra. Ada Szczepaniec, entomóloga; y el Dr. Qingwu Xue, fisiólogo del estrés de los cultivos. A partir de College Station están el Dr. Amir Ibrahim, criador de trigo, y el Dr. Shichen Wang, científico en bioinformática.

La producción de trigo en Texas está limitada por el entorno severo y variable y una multitud de enfermedades, insectos y otras plagas, dijo Rudd.

«Ahora estamos mirando al pasado, a los parientes silvestres del trigo, para encontrar soluciones a estas tensiones, que pueden reducir el rendimiento y la calidad del uso final», dijo.

El objetivo específico de este proyecto es explorar el trigo hexaploide sintético para encontrar nuevos genes de resistencia para defenderse contra estas tres plagas, dijo Liu.

«Actualmente, TAM 204 es el único cultivar comercial con este nivel de resistencia», dijo. «Es fundamental que continuemos diversificando y encontrando diferentes fuentes de resistencia a estas plagas».

Las líneas de trigo sintético fueron desarrolladas por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo, conocido como CIMMYT, a partir de cruces interespecíficos artificiales entre el trigo duro y Aegilops tauschii, una especie progenitora de trigo, dijo Rudd.

Genes relativos de trigo salvaje para ayudar en la batalla contra trío de plagas
El Dr. Chenggen Chu disecciona el embrión joven de las semillas de trigo para hacer una planta haploide doble. Crédito: foto de Texas A&M AgriLife por Kay Ledbetter

Las líneas sintéticas son reservorios de genes de resistencia que no se encuentran en las variedades modernas de trigo, dijo.

«Se ha hecho mucho trabajo en todo el mundo para llevar los genes de los sintéticos al trigo de primavera», dijo Rudd. «Pero hasta ahora, poco se ha hecho para incorporar esto al trigo de invierno, como crecemos en las Grandes Llanuras de los Estados Unidos».

Liu dijo que al combinar la resistencia encontrada en los sintéticos con el germoplasma de trigo de pan existente, «podemos ampliar la base genética para una resistencia más duradera».

Los procesos como la captura del exoma ayudarán a los genetistas a encontrar marcadores que estén estrechamente relacionados o que formen parte del gen, dijo Chu. Los marcadores pueden utilizarse en un proceso de reproducción acelerado facilitado por haploides duplicados para fusionar estos genes en las variedades TAM existentes.

Liu dijo que debido a que las plagas evolucionan con los genes de resistencia del huésped y los biotipos de los insectos cambian continuamente, los genes de resistencia mayoritaria solo pueden ser efectivos por algunos años.

«Esta situación empuja a los investigadores a seguir buscando nuevas fuentes de resistencia y nuevos genes en las fuentes de trigo disponibles actualmente o sus parientes», dijo.

En los últimos años, el progreso en la investigación genética y genómica del trigo se ha acelerado debido a mejores técnicas y conocimientos, dijo Liu. Con una mejor comprensión del genoma del trigo y nuevas técnicas moleculares, se puede acelerar todo el proceso de desarrollo de líneas de germoplasma superior y cultivares adaptados.

«La investigación en el laboratorio molecular, la cámara de crecimiento y el invernadero, junto con experimentos de campo, se llevará a cabo para identificar y validar los marcadores genéticos de diagnóstico vinculados a genes objetivo que controlan rasgos importantes», dijo.

«Este proyecto proporcionará una mayor comprensión de los mecanismos de resistencia a las plagas «, dijo Liu. «Los marcadores genéticos vinculados a ellos pueden ayudar en la eficiencia de selección de los criadores, quienes usarán el germoplasma superior para desarrollar futuros cultivares con estas resistencias para los agricultores».


Proporcionado por la Universidad de Texas A&M


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