El mapeo del genoma puede acelerar el proceso de lucha contra las enfermedades
Las enfermedades causadas por estrés biótico, incluidos hongos, bacterias y virus, se encuentran entre las principales causas de muerte de los cultivos de maní y representan entre el 50 y el 80 % de las pérdidas de cultivos en todo el mundo. Agregar una sequía cada vez mayor y la posible resistencia al uso de pesticidas químicos solo hace que las cosas se vean peor para los productores en el futuro.
Afortunadamente, un equipo de investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del USDA está trabajando en formas de acelerar el desarrollo de plantas resistentes a las enfermedades y reducir la cantidad de pesticidas químicos rociados en el medio ambiente.
“Las tensiones abióticas, como la sequía y el cambio climático, cobran un alto precio en el maní en el sur de los Estados Unidos, reduciendo el rendimiento y la calidad con la posible contaminación de aflatoxinas cancerígenas”, dijo Baozhu Guo , patólogo de plantas en la unidad de Investigación de Genética y Mejoramiento de Cultivos mantenida por el ARS en Tifton, Georgia.
Las aflatoxinas cancerígenas son producidas por hongos y están asociadas con un mayor riesgo de cáncer de hígado , según el Centro Nacional del Cáncer.
“El estrés por sequía es el factor que más contribuye a la exacerbación de la contaminación por aflatoxinas en el campo antes de la cosecha y en entornos posteriores a la cosecha, como el almacenamiento y el transporte”, dijo Guo. “Las estrategias de control para el estrés biótico, como las enfermedades fúngicas, han dependido históricamente de la aplicación frecuente de pesticidas químicos”.
El objetivo de su investigación, dijo, es desarrollar recursos genéticos y herramientas de mejoramiento para cultivar cultivares de maní superiores con resistencia a estrés múltiple. Para hacer eso, Guo y sus colegas están utilizando información del genoma del maní, que se secuenció en 2016, para desarrollar un mapa genético que segrega la resistencia a enfermedades y la susceptibilidad a ciertos patógenos.
Armado con esos datos, el equipo identifica genes o marcadores de ADN asociados con la resistencia o susceptibilidad a enfermedades.
“En pocas palabras, estamos investigando qué ubicaciones en el genoma proporcionan resistencia, y si estas regiones de resistencia pueden apilarse para obtener más resistencia y un alto rendimiento a través de la reproducción mediante el uso de marcadores de ADN”, dijo.
El equipo de Guo hace girar la magia para acelerar el proceso de selección. MAGIC, o cruces multiparentales de generación avanzada, es lo que su nombre podría sugerir: un método de mejoramiento que aumenta las variaciones genéticas mediante el uso de múltiples cacahuetes como progenitores, a diferencia de los cruces tradicionales que provienen de solo dos progenitores.
“Podemos usar este método para apilar/pirámide los rasgos beneficiosos en diferentes líneas mediante el uso de marcadores de ADN y cruces”, dijo Guo. “Con la crianza tradicional, es muy difícil apilar más de uno o dos genes o rasgos. Al hacer esto, podemos acelerar la reproducción entre 5 y 10 años”.
Además de cultivar plantas de maní para que sean más resistentes a las enfermedades, el proyecto tiene como objetivo crear dos maníes con características específicas: nueces con menor contenido de grasa para que sean más saludables y nueces con más grasa para suministrar más aceite de maní.
Según Guo, el proyecto no solo genera una gran cantidad de conocimientos para investigadores y mejoradores, sino que también impacta directamente a los agricultores, la industria del maní y los consumidores al reducir el costo del maní y proteger el medio ambiente al mismo tiempo que proporciona productos de calidad.
“Tenemos la responsabilidad de proporcionar alimentos y fibra a la creciente población y proteger el medio ambiente reduciendo el uso de productos químicos y protegiendo el agua limpia”, dijo. “El costo del control químico es alto y perjudicial para el medio ambiente. Por lo tanto, abordaremos estos problemas mejorando la resistencia genética natural del maní; en otras palabras, mejorando el propio sistema inmunológico del maní”. Por Scott Elliott , Oficina de Comunicaciones del ARS
