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Científicos australianos aplican un «sandwich de genes» para blindar al cultivo del trigo contra la roya

Australia espera una buena cosecha de trigo este año, pero se vería amenazada si se produjera un gran brote de roya del trigo. Sin embargo, los investigadores de CSIRO, la agencia pública científica nacional de Australia, lideraron un esfuerzo internacional para desarrollar trigos con un nivel de resistencia más fuerte y potencialmente más duradera contra las enfermedades de la roya «apilando» cinco genes de resistencia juntos.

CSIRO / 5 de enero, 2020.- Esto representa un avance importante con respecto a los protocolos convencionales de mejoramiento del trigo en los que se agregan uno por uno genes de resistencia individuales. Los investigadores desarrollaron tecnologías genéticas novedosas que combinan e insertan los cinco genes de resistencia del trigo diferentes juntos. El agrupamiento evita la separación en las siguientes generaciones de reproducción de la planta, según los resultados publicados en Nature Biotechnology.

El investigador principal de CSIRO, el Dr. Mick Ayliffe, dijo que este enfoque novedoso de construir múltiples capas de protección hará que sea mucho más difícil para los patógenos de la roya atacar con éxito el trigo.

«Nuestro enfoque es como poner cinco cerraduras en una puerta: está dificultando mucho la entrada», dijo el Dr. Ayliffe.

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“Las pruebas de campo rigurosas demostraron que nuestro enfoque de apilamiento de genes proporcionó una protección completa contra los patógenos de la roya que estábamos apuntando».

«Validar con éxito la eficacia de nuestra tecnología hace que este enfoque sea una oportunidad increíblemente atractiva para proteger los cultivos de cereales a nivel mundial», agrega.

En Australia, el trigo es una industria de $6 mil millones por año, y la industria de granos australiana en general sustenta más de 170,000 empleos. Se ha estimado que un brote de una de las cepas de óxido más virulentas del mundo, la Ug99, podría costarle a la industria hasta $ 1.4 mil millones en una década. El trigo proporciona alrededor del 20% de la ingesta calórica mundial, lo que hace que la protección de los cultivos sea de vital importancia para la seguridad alimentaria mundial, y las royas de los cereales también afectan a los cultivos de cebada, avena, centeno y triticale.

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Dado que la roya es un problema global, requiere la colaboración internacional con el equipo formado por investigadores de CSIRO, la Universidad de Minnesota, la Universidad de Aarhus, el Centro John Innes, el USDA, la Universidad de Xinjiang y la financiación estratégica de la Fundación 2Blades.

El Dr. Ayliffe dijo que este estudio se había centrado en la roya del tallo, pero que la misma tecnología se puede utilizar para el mejoramiento contra las enfermedades de la roya de las rayas y las hojas, y en diferentes variedades de trigo existentes para agregar resistencia. «Uno de los genes que seleccionamos en realidad protege contra las enfermedades de la roya del tallo, las hojas y las rayas, por lo que es completamente posible incluir genes que también actúan contra otras especies de roya», dijo.

Todavía no conocemos los límites de esta nueva tecnología de apilamiento de genes. Actualmente tenemos una pila genética aún mayor con ocho genes de resistencia en el laboratorio, por lo que es posible una protección aún mayor contra la oxidación”.

Sin embargo, múltiples genes recopilados en un apilamiento de genes pueden fortalecer en gran medida las defensas del trigo y desplegarse mucho más rápidamente. Las enfermedades de la roya de las rayas, las hojas y los tallos causan más de mil millones de dólares estadounidenses en daños a los cultivos a nivel mundial cada año, con diferentes cepas de cada enfermedad fúngica que ocurren en todo el mundo. La adopción de esta nueva tecnología de resistencia incorporada también sería una herramienta valiosa para el manejo integrado de plagas, reduciendo la necesidad de fungicidas y aumentando la durabilidad de las herramientas de manejo para los agricultores.

Los avances adicionales en esta tecnología ahora permiten a los investigadores explorar la construcción de nuevas pilas de genes que no se considerarían transgénicos (OGM bajo las legislaciones) y facilitarían su amplia implementación en campos. Las esporas de la roya son transportadas por el viento, por lo que la adopción internacional ayudaría a reducir el riesgo para los cultivos de cereales australianos de incursiones exóticas desde el extranjero.

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“Esta prometedora tecnología de apilamiento de genes es una forma en que podríamos proteger contra la roya no solo a Australia, sino también los cultivos internacionales”, dijo el Dr. Ayliffe.

«Es una póliza de seguro valiosa en caso de que enfrentemos mutaciones en la roya del trigo con una virulencia catastrófica, con la capacidad de implementar soluciones duraderas en el campo mucho antes de lo que lo haríamos en el pasado».

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