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Identifican genes de resistencia natural a plagas en la soya

La diferencia entre plantas de soya resistentes (izquierda) y susceptibles (derecha) a los áfidos. Crédito: Anthony Hanson

Es un pequeño insecto plaga pero puede causar enormes pérdidas a los productores de soya.

Varios de los principales estados productores de soya en los Estados Unidos se encuentran en el medio oeste. En estos estados, un insecto, el áfido de la soja, es una plaga dañina. Cada año, los áfidos de la soya causan miles de millones de dólares en pérdidas de cosechas.

En un estudio reciente, los investigadores han dado un gran paso hacia la identificación de nuevos genes de soya asociados con la resistencia al áfido.

“Descubrir nuevos genes de resistencia ayudará a desarrollar variedades de soya con una resistencia más robusta al áfido”, dice el autor principal Aaron Lorenz. “Hay muy pocas variedades de soya comercialmente disponibles con genes de resistencia a los áfidos. Los genes recientemente identificados pueden servir como fuentes de respaldo de resistencia por si los que se usan actualmente ya no son útiles”. Lorenz es agrónomo y genetista de plantas en la Universidad de Minnesota.

Actualmente, los insecticidas se usan para controlar las poblaciones de áfidos para reducir el daño a los cultivos. Pero se han encontrado poblaciones de áfidos que son resistentes a los insecticidas ampliamente utilizados. Los problemas ambientales con el uso de insecticidas también pueden ser una preocupación, problemas  que pueden limitar el uso de insecticidas en el futuro.

El uso de variedades de soya que son naturalmente resistentes a los pulgones es una alternativa al uso de insecticidas. “Pero el áfido de la soja es una especie genéticamente diversa. Es capaz de superar rápidamente la resistencia de la planta”, dice Lorenz. “Entonces necesitamos identificar nuevas fuentes de resistencia al áfido de la soja”.

Para encontrar genes de resistencia a los áfidos previamente desconocidos, los investigadores utilizaron investigaciones ya publicadas. Se han probado miles de variedades de soya para resistencia al áfido. La información genética también existe para muchas de estas variedades de soya.

Lorenz y sus colegas combinaron datos sobre la resistencia y la genética de los áfidos existentes. “Nuestro objetivo era encontrar qué partes del genoma de la soya contienen genes relacionados con la resistencia al áfido”, dice Lorenz.

Para hacerlo, los investigadores escanearon el genoma de la soya en busca de pequeños marcadores genéticos, llamados “polimorfismos de nucleótido único”, o SNPs (pronunciados “snips”). Luego probaron si alguno de estos puntos de referencia estaba presente con mayor frecuencia en las variedades de soya que son resistentes a los áfidos. Si es así, “podemos inferir que un gen asociado con la resistencia al áfido puede estar cerca de ese marcador”, dice Lorenz.

El estudiante de posgrado Anthony Hanson busca a los áfidos en un bioensayo de áfidos en la cámara de crecimiento para evaluar la resistencia de distintas variedades de soya. Crédito: Robert Koch.

Sin embargo, los investigadores deben tener cuidado. “Hay muchas razones, más allá de la proximidad física, que podrían causar estas asociaciones”, dice Lorenz. “Construimos modelos estadísticos para dar cuenta de las otras razones”.

Lorenz y sus colegas encontraron varios marcadores genéticos que eran más comunes en las variedades de soya resistentes a los áfidos. Algunos de estos puntos de referencia se encontraban en regiones genéticas cercanas a los genes de resistencia a los áfidos. Pero muchos otros se encontraban en regiones genéticas que no estaban asociadas previamente con la resistencia a los áfidos.

Eso es emocionante, dice Lorenz. “Estos resultados pueden ayudar a los investigadores a descubrir nuevos genes de resistencia a los áfidos. Eso podría ser clave para desarrollar nuevas variedades de soya resistentes a los áfidos”.

También es alentador es que los investigadores encontraron marcadores genéticos asociados con la resistencia a los áfidos en varias variedades distintas de soya. “Eso significa que se puede usar una amplia gama de antecedentes genéticos para fines de fitomejoramiento”, dice Lorenz.

Sin embargo, todavía hay trabajo por hacer. En última instancia, múltiples genes de resistencia pueden ser insertados por fitomejoramiento en variedades únicas de soya. Estas variedades tendrán una resistencia altamente robusta a los áfidos.

“Creo que la resistencia a los áfidos será cada vez más importante para mantener la producción de soya”, dice Lorenz. “Los productores de soja deben saber sobre ellos. Exigir la resistencia al áfido de la soja en las variedades que utilizan ayudará a su desarrollo y disponibilidad”.

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