Científicos han aislado el primer gen de resistencia a la problemática roya del tallo en el trigo, el cual las plantas para «encender» mecanismos de resistencia. Este avance pionero podría evitar enormes pérdidas de rendimiento y cosecha por este virulento patógeno que amenazan con volver a nivel global.
Las grandes hambrunas pueden ser cosa del pasado, pero en los últimos años el resurgimiento de una enfermedad que puede matar al trigo, cultivo que proporciona un quinto del alimento global, ha amenazado la seguridad alimentaria; ahora se está logrando un gran avance, descrito en dos estudios publicados en la revista Science.
En una primicia mundial, la ciencia ha saltado un paso por delante de un viejo enemigo que recientemente ha reaparecido en algunas partes del mundo, donde ha devastado los cultivos debido a su capacidad de evolución, deshaciendo gran parte del duro trabajo que comenzó en serio con la Revolución Verde: utilizando técnicas convencionales para aislar el primer gen de la roya que las plantas de trigo detectan y usan para «encender» la resistencia incorporada.
El gran avance en la investigación dirigida al enemigo de la roya del tallo (históricamente el patógeno más peligroso del trigo) significará que las muestras sospechosas podrían analizarse en cuestión de horas en caso de emergencia en lugar de semanas, lo que podría evitar la destrucción de cultivos.
«Por primera vez será posible que las pruebas de ADN identifiquen si la roya en una cosecha de trigo en cualquier parte del mundo puede superar un gen de resistencia a la roya, llamado Sr50, que se está introduciendo en variedades de trigo de alto rendimiento», dijo el profesor Robert Park, autor correspondiente de la Universidad de Sydney.
«Esto indicará si un cultivo de trigo debe o no ser rociado rápidamente con un fungicida caro para protegerlo contra la roya, que de lo contrario devastaría el cultivo en cuestión de semanas».
Las epidemias de la enfermedad de la roya han surgido a veces en conjunto con el mejoramiento selectivo cuidadosamente refinado en los cereales; la enfermedad es una vez más extremadamente perjudicial en el este de África y está regresando a Europa.
Profesor Robert Park inspeccionado un campo de trigo.
El Sr. Jiapeng Chen, un candidato a doctorado de la Universidad de Sydney que comenzó el trabajo secuenciando y analizando el genoma de una virulento roya aislada, dijo que este era el primer paso importante para abordar los desafíos de diagnóstico que plantean los hongos en constante cambio, que resultan en nuevas cepas de agentes patógenos de la roya.
El profesor Park explicó: «Es como una carrera armamentística en curso: tenemos que estar un paso por delante de este patógeno cambiante… La última gran epidemia de roya del tallo del trigo solo en Australia, en 1973, causó $AU300 millones en daños. Imagine lo que sería hoy».
Co-autor correspondiente, el Dr. Peter Dodds de la Commonwealth Scientific Research Organization, dijo que se espera que la demanda de trigo en el mundo en desarrollo aumente un 60% en 2050 y en términos económicos solos las ramificaciones fueron enormes.
«Ahora que hemos identificado cómo las cepas de roya del tallo son capaces de superar la resistencia al Sr50, mediante la mutación de un gen que hemos identificado llamado AvrSr50, esta información puede utilizarse para ayudar a priorizar genes para su despliegue”.
«Nuestros resultados hasta ahora muestran que el sistema inmune de la planta es capaz de reconocer la proteína fúngica», dijo el Dr. Peter Dodds, del equipo de Agricultura y Alimentación de CSIRO. “Estamos obteniendo una mejor comprensión de todo el proceso, lo que está sucediendo a nivel de proteínas, a nivel genético.»
El coautor Dr. Kostya Kanyuka de Rothamsted Research, un centro de ciencias agrícolas en el Reino Unido, dijo que la roya del tallo había vuelto a aparecer en Europa, por ejemplo en Suecia tan recientemente como este año y amenazaba a Asia y los EE. UU.
«La altamente virulenta cepa Ug99 del hongo de la roya del tallo (que surgió en 1998 en Uganda) se ha vuelto aún más potente ya que se ha extendido por África y Medio Oriente, con vientos que amenazan con llevarlo a Asia», dijo el Dr. Kanyuka.
La profesora estadounidense Melania Figueroa, el profesor Brian Steffenson y el Dr. Yue Jin pudieron extender los resultados del estudio al examinar cepas del patógeno de la roya del tallo de otras partes del mundo, incluidos EE. UU. Y África.
«Es importante observar este gen en cepas de roya de todo el mundo para obtener una idea de dónde es más probable que evolucione la virulencia», dijo la profesora Figueroa.
El Profesor Park, del Plant Breeding Institute, parte del Instituto de Agricultura y Escuela de Ciencias de la Vida y Medioambiente de la Universidad Sydney, dijo que los resultados también deberían conducir a una mejor comprensión de cómo el patógeno de la roya infecta el trigo, evadiendo la detección por la planta, y causando pérdidas de rendimiento.
«Además del beneficio práctico inmediato con respecto al importante gen de resistencia a la roya Sr50, nuestro primer hallazgo mundial podría tener un rendimiento a largo plazo en el horizonte de 10-15 años», dijo.