La roya del tallo es una enfermedad devastadora del trigo que ha causado hambrunas y ha debilitado las economías de todo el mundo durante siglos.
Una cepa particular del hongo de la roya del tallo, denominada "Ug99", amenaza el suministro mundial de trigo porque puede atacar a más del 80% de todas las variedades plantadas en todo el mundo. La capacidad de Ug99 para atacar tantas variedades de trigo ha confundido a los científicosy agricultores desde su descubrimiento en África hace dos décadas.
Ahora, un equipo de investigadores descubrió la base de la amplia virulencia de Ug99 al examinar el genoma del patógeno. Determinaron que la capacidad del patógeno para atacar tantos trigos puede rastrearse hasta un fenómeno raramente observado en el que dos cepas de óxido diferentes se fusionan e intercambiannúcleos intactos. Este evento crea una cepa híbrida con un rango de host más amplio que sus padres originales.
Esta investigación es la primera en proporcionar datos convincentes de todo el genoma de que este evento, llamado "hibridación somática", en los hongos de la roya puede generar nuevas combinaciones de virulencia. También ayuda a explicar la aparición repentina de Ug99 en África.
"Ug99 es una amenaza inminente para la seguridad alimentaria mundial debido a su amplia virulencia y capacidad de propagarse fácilmente a través de continentes y océanos para infectar cultivos de trigo distantes", dijo el coautor del estudio Brian Steffenson, profesor de patología vegetal en la Universidad de MinnesotaColegio de Ciencias Agropecuarias y de Recursos Naturales CFANS.
"Hemos sabido durante mucho tiempo que el hongo de la roya del tallo es muy variable, pero la base molecular de esta variación no se entendió bien. Este estudio documenta, a nivel genómico, un mecanismo importante de cómo los patógenos de la roya alteran su virulenciarepertorio en la naturaleza "
El descubrimiento se detalla en un artículo publicado el jueves en la revista Comunicaciones de la naturaleza . El equipo de investigación incluyó científicos de la Universidad de Minnesota, la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth CSIRO, la Universidad Nacional de Australia y la Universidad del Estado Libre de Sudáfrica.
"Esta información será crítica para descifrar la base genética y la evolución de la virulencia de la roya en el trigo y para monitorear los movimientos globales del patógeno", dijo Eva Henningsen, una estudiante graduada de la Universidad de Minnesota en Fitopatología.
Al analizar las secuencias de ADN de los dos núcleos individuales presentes en Ug99 y otra cepa de óxido de tallo africana más establecida llamada Pgt21-0, los investigadores descubrieron que :
"Como científicos de plantas, siempre estamos buscando una ventaja sobre la roya del tallo para desarrollar cultivos más duraderos", dijo Feng Li, estudiante de doctorado de la Universidad de Minnesota y primer autor conjunto del estudio ".Los datos obtenidos de este estudio nos proporcionarán nuevas ideas sobre cómo Ug99 surgió para amenazar el trigo en todo el mundo ".
Además de las implicaciones prácticas del estudio, los investigadores dicen que se sorprendieron al saber que la hibridación y el intercambio de núcleos fueron la base del cambio de virulencia en Ug99. Se pensó que estos eventos eran de naturaleza rara.
"Fue uno de esos momentos increíbles en la ciencia cuando te detienes y piensas cuánto queda por aprender sobre la naturaleza", dijo la ex profesora de la Universidad de Minnesota, Melania Figuera, líder de grupo en CSIRO.
Esta investigación fue apoyada por la Fundación 2Blades, USDA-Iniciativa de Investigación Agrícola y Alimentaria, USDA-Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura, una beca ARC Future Fellowship y la Universidad de Minnesota Lieberman-Okinow Endowment.
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Materiales proporcionado por Universidad de Minnesota . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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