La distribución mundial de uno de los patógenos de cereales más importantes es el resultado de la actividad humana.
por la Universidad de Zúrich
Investigadores de la Universidad de Zúrich rastrearon la historia y la propagación del mildiú polvoroso del trigo a lo largo de las rutas comerciales del trigo y descubrieron que la mezcla de ancestros genéticos de especies relacionadas con el mildiú polvoroso desempeñó un papel central en la evolución y adaptación del patógeno.
El trigo es uno de los alimentos básicos más importantes del mundo: su importancia para la seguridad alimentaria mundial se puso de manifiesto recientemente por la pérdida de las exportaciones de cereales de Ucrania debido a la guerra. Una amenaza más común para los cultivos son las enfermedades fúngicas , que pueden provocar pérdidas económicas y hambrunas. Uno de los patógenos más destructivos es el mildiú polvoroso, un hongo que reduce drásticamente el rendimiento de los cultivos .
carrera armamentista agrícola
Para prevenir la infestación, actualmente se invierten grandes sumas en la obtención de variedades de cereales resistentes al mildiú. Para infectar la planta de cultivo, el patógeno debe ser una combinación óptima para su huésped: con variedades resistentes, el hongo no puede atacar. Pero el mildiú polvoroso se adapta constante y rápidamente a nuevos huéspedes. Para poder mantener la enfermedad bajo control a largo plazo, es fundamental que los científicos comprendan mejor el patógeno. Aquí es donde los datos históricos son cruciales: el oídio es tan antiguo como el propio trigo , pero hasta ahora no se sabía cómo había podido propagarse por todo el mundo en diferentes granos.
Un trotamundos moderno
Un equipo de investigación dirigido por Thomas Wicker y Beat Keller del Programa de Prioridad de Investigación Universitaria (URPP) Evolution in Action de la Universidad de Zúrich ha logrado descubrir el secreto del éxito del mildiú del trigo. Para ello, compararon la composición genética de 172 cepas de oídio de 13 países de los cinco continentes. «Con nuestros análisis pudimos demostrar que el mildiu apareció por primera vez hace unos 10 000 años en Oriente Medio, que también es el lugar de nacimiento de la agricultura y el trigo moderno», explica Alexandros Georgios Sotiropoulos, Ph.D. candidato en el Departamento de Biología Vegetal y Microbiana. «En la Edad de Piedra y Bronce, la agricultura se extendió a Europa y Asia. El patógeno también se propagó a estas nuevas regiones a través de la migración humana y el comercio. Hace unos 300 años,
Adaptación a través de una rápida evolución.
Los datos confirmaron lo que se había sospechado anteriormente: a medida que el trigo se introdujo en más y más rincones de la Tierra, el mildiú polvoroso fue traído consigo y experimentó hibridación en el camino, es decir, se mezcló genéticamente con especies locales de mildiu polvoroso y formó híbridos que son mejores adaptados a los entornos agrícolas locales. «Esta parece ser la causa de la rápida evolución de la patogenicidad del mildiú polvoroso», explica Kentaro Shimizu, codirector de la URPP. «Un ejemplo particularmente claro de esto se ve en las muchas variedades de trigo estadounidense traídas a Japón durante los últimos 120 años para cruzarlas con el trigo tradicional de Asia oriental. El mildiú polvoroso de los EE. UU., que también se importó, se hibridó con las cepas de mildiu residentes en Japón, y los híbridos resultantes atacaron con éxito las variedades de trigo recién mejoradas».
Para estudiar la propagación del oídio , los investigadores utilizaron análisis teóricos creados originalmente para estudiar la historia evolutiva de la humanidad. «Nuestro estudio muestra una vez más que la colaboración entre disciplinas académicas y el uso de métodos no convencionales para investigar temas complejos ofrece un gran potencial y tiene implicaciones para el mejoramiento de cultivos modernos», dice Kentaro Shimizu.
La investigación fue publicada en Nature Communications .
Más información: Alexandros G. Sotiropoulos et al, Los análisis genómicos globales del mildiu polvoriento del trigo revelan una asociación de la propagación de patógenos con la migración y el comercio humanos históricos,
Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31975-0
