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Protegiendo los campos de trigo americanos


Los campos de trigo están tan asociados con los Estados Unidos que aparecen en la canción America the Beautiful como «olas de grano de ámbar». Pero esos campos de ámbar enfrentan una gran amenaza: los áfidos del trigo ruso.


Eric Hamilton


Como su nombre lo indica, estos pulgones provienen de Eurasia. Estas plagas invasoras llegaron a Texas por primera vez en 1986. Desde entonces se han extendido a muchos estados y han causado miles de millones de dólares en daños a los campos de trigo. Por lo tanto, los científicos de cultivos están desesperados por encontrar formas de detener a los pulgones.

«Nuestro principal objetivo es encontrar genes relacionados con la resistencia a todos los tipos de áfidos del trigo ruso en los Estados Unidos y transferir estos genes a las mejores variedades de trigo», dice Xiangyang Xu. Xu es un científico del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos que estudia estos pulgones. «Cuando los agricultores cultivan estas variedades de trigo resistentes a los áfidos, no necesitan preocuparse por la plaga».

pulgones en el trigo
En un invernadero del USDA, un cultivar de trigo susceptible murió a las 3 semanas después de la infestación (derecha), mientras que una línea de reproducción que portaba un gen de resistencia al pulgón del trigo ruso todavía creció bien (izquierda). Crédito: Xiangyang Xu

Desafortunadamente para los agricultores, hay al menos cinco variaciones principales de pulgones en los EE. UU. Cada tipo puede sobrevivir en el trigo con diferentes genes de resistencia.

Hasta ahora, no se conocía ninguna variedad de trigo que pudiera resistir los cinco tipos de pulgones. Eso hace que la resistencia genética sea la forma ideal de protegerse contra los pulgones.

Xu y su equipo probaron más de cien variedades de trigo para encontrar unas resistentes a los pulgones. Las pruebas incluyeron trigo de Afganistán, Dinamarca, Irán, Suiza y Estados Unidos.

plantas de trigo en jaulas de plástico
La unidad de investigación del USDA-ARS mantiene los tipos de pulgones de trigo rusos recolectados de diferentes regiones productoras de trigo. Los pulgones en plantas de trigo susceptibles están encerrados en jaulas de plástico cilíndricas. Crédito: Xiangyang Xu

Después de exponer todas las variedades de trigo a los cinco tipos de pulgones, los investigadores observaron cuánto daño causaron los pulgones a las plantas. Las plantas que sufrieron daños menores o ningún daño en absoluto se consideraron resistentes.

Al final del experimento, encontraron 14 cepas de trigo que pudieron resistir la mayoría de los daños causados ​​por los cinco tipos de pulgones. El equipo detectó otros nueve tipos de trigo que pudieron resistir todo tipo de pulgones al menos parte del tiempo.

«Estas variedades de trigo son muy valiosas para el cultivo de duraderos cultivares de trigo resistentes a los áfidos del trigo ruso», dice Xu.

Las variedades más fuertes provienen de Irán, donde tanto los pulgones como el trigo son nativos. Esa larga historia de convivencia probablemente explica por qué el trigo iraní ha desarrollado una resistencia tan fuerte.

Ahora los criadores pueden comenzar a estudiar cómo estas variedades de trigo resisten a los pulgones. Y pueden usar estas variedades en programas de mejoramiento para proporcionar resistencia a las variedades estadounidenses de trigo.

trigo en hoja de cebada cola de zorra
Los pulgones también pueden afectar a otras plantas, como la cebada que se muestra aquí. Existen al menos cinco tipos únicos de pulgones en los EE. UU. La investigación tiene como objetivo desarrollar variedades de trigo de alto rendimiento con resistencia genética a todos los tipos. Crédito: Rahulkamar Patel

Los pulgones se alimentan de las hojas de las plantas jóvenes de trigo. Esto frena el crecimiento de la planta y puede reducir el rendimiento hasta en un 60%. Las hojas dañadas tienden a enroscarse alrededor de los insectos. Ese rizado puede proteger a los pulgones de los pesticidas rociados en los campos. Y los pesticidas son caros.

«Los pesticidas están disponibles para controlar los áfidos del trigo ruso en el campo», dice Xu. “Pero los costos considerables reducirán significativamente las ganancias de los agricultores. «

Con estas plantas resistentes identificadas, el siguiente paso es cruzar variedades de trigo resistentes con variedades de alto rendimiento, pero susceptibles.

«Necesitamos localizar los genes primero, y luego transferir estos genes a variedades de trigo de alto rendimiento en los Estados Unidos», dice Xu.

Los investigadores primero encontrarán secuencias de ADN vinculadas con genes que crean resistencia al rastreo durante la reproducción del trigo. La creación de nuevas variedades de trigo americano resistentes a todos los tipos de áfidos debería llevar de cuatro a cinco años.

Eso asegurará que las olas de grano de ámbar se mantengan fuertes en Estados Unidos en los años venideros.


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