Investigadores coreanos están desarrollando soja resistente a herbicidas


En la colección coreana de germoplasma de soja se encontraron muestras con alta resistencia a la bentazona.


La soja se encuentra entre los cultivos agrícolas de mayor importancia comercial. Estados Unidos, Brasil, Argentina, China e India son los principales productores de soja y en conjunto representan aproximadamente el 93% de la producción mundial de soja. Sin embargo, el cultivo de soja está amenazado por diversos estreses abióticos y bióticos y malezas. Las malas hierbas por sí solas causan una pérdida de rendimiento del 37%.

El control eficaz de las malas hierbas en la soja se basa en el uso de herbicidas económicos, fáciles de usar y eficaces. Se espera que el mercado mundial de herbicidas alcance los 44.900 millones de dólares en 2026, ya que muchos cultivos dependen de sistemas de control de malezas antes y después de la emergencia en los campos. Esto también se aplica a la soja: la aplicación secuencial de herbicidas de preemergencia y post-emergencia aumenta los rendimientos más que una sola aplicación. 

La gama de herbicidas de postemergencia para la soja se limita actualmente a los siguientes ingredientes activos: imazetapir, imazamox, acifluorfen, fomesafen, metolaclor y bentazona.

La bentazona se registró por primera vez en 1975 como herbicida de postemergencia utilizado para controlar las malas hierbas de hoja ancha en cereales, legumbres, hortalizas y tubérculos

La bentazona es un herbicida de contacto que inhibe la capacidad de las plantas vulnerables de utilizar la luz solar durante la fotosíntesis para producir la energía que necesitan para sobrevivir. Dependiendo del tipo y la dosis, el daño visual a la superficie de la hoja tratada puede tardar desde varias horas hasta semanas.

Mientras tanto, cuando las plantas tolerantes, incluidas la soja, el maíz y el arroz, se tratan con bentazona, la metabolizan en conjugados glucosilo de bentazona hidroxilada. Sin embargo, las malas hierbas de hoja ancha no pueden absorberlo.

La tolerancia a la bentazona está mediada por procesos que incluyen la desintoxicación de herbicidas, la reducción de la penetración de herbicidas y la compartimentación de herbicidas en células vegetales, que reducen la cantidad de herbicida y reducen la actividad de la enzima objetivo a una dosis no letal.

Sin embargo, los síntomas de fitotoxicidad después de la bentazona también ocurren en cultivos relativamente resistentes. La resistencia a herbicidas no objetivo (NTSR) es un rasgo multigénico complejo que desencadena varios mecanismos de resistencia a herbicidas, incluida la disminución de la absorción, la translocación y la desintoxicación, así como un mecanismo citoprotector de amplio espectro menos estudiado.

Por lo tanto, se necesita una “disección genética” para comprender los loci de tolerancia o sensibilidad a la bentazona en la soja para futuros programas de mejoramiento destinados a desarrollar variedades tolerantes a los herbicidas.

El estudio, realizado por un equipo de científicos de la Universidad Nacional Kyungpook (República de Corea), en colaboración con colegas de la Universidad Agrícola Bangabandhu Sheikh Mujibur Rahman (Bangladesh), tenía como objetivo examinar las colecciones de soja cultivadas coreanas en busca de bentazona e identificar loci genéticos que controlan la respuesta de las plantas a bentazona mediante estudio de asociación de todo el genoma (GWAS). 

El estudio identificó germoplasmas de soja tolerantes y sensibles a la bentazona a partir de 418 germoplasmas de soja cultivados. Se descubrió que prevalecía una tolerancia moderada a las bentazonas en la colección coreana de soja cultivada. 

Mediante análisis de haplotipos, los científicos encontraron cinco genes putativos responsables de la resistencia a la bentazona en la soja: Glyma.05g145000, Glyma.05g145100, Glyma.05g145200, Glyma.05g145300 y Glyma.05g145400. Se necesitan más estudios para confirmar la participación de los genes putativos en la respuesta a la bentazona comparando sus niveles de expresión entre plantas tolerantes a la bentazona y sensibles a la bentazona. Por lo tanto, los resultados de este estudio pueden usarse para la selección de marcadores en programas de mejoramiento de soja resistente a herbicidas.

Según la puntuación visual asignada durante tres años de investigación, 11 muestras, a saber, Daepung, Boseok, KAS531-5, KAS625-19, KLS087160, IT178037, IT104887A, Clark, KAS_102-2, KAS651-37 y Cheongja 3, mostraron la puntuación más alta tolerancia a la bentazona. 

Basado en un artículo de un grupo de autores (Hyun Jo, Liaquat Ali, Jung Tae Sun, Jeong-Dong Lee), publicado en la revista Agronomy 2023 en el portal MDPI.