En una carrera para prevenir y controlar las epidemias de enfermedades de la roya, los científicos se han posicionado para comprender mejor cómo los hongos de la roya infectan los cultivos y evolucionan la virulencia. Después de usar las últimas tecnologías de secuenciación del genoma para comprender cómo se adaptan los hongos de la roya para vencer la resistencia en variedades de cultivos, los científicosde la Universidad de Minnesota, el Laboratorio de Enfermedades de Cereales del USDA-ARS, la Universidad Nacional de Australia, la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth CSIRO y la Universidad de Sydney están publicando resultados con dos publicaciones en mBio , una revista de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
El daño causado por los hongos de la roya es una limitación importante en la producción de alimentos en todo el mundo. Los cereales y muchos otros cultivos importantes como el café, la caña de azúcar y la soya se ven afectados por estos patógenos devastadores. Los enfoques tradicionales que usan fungicidas pueden ser costosos y presentar problemas ambientales y ambientales.costos de salud. La resistencia genética en el desarrollo de cultivos es a menudo la mejor estrategia de manejo de enfermedades para prevenir brotes de roya. Sin embargo, la resistencia genética en variedades de cultivos es frecuentemente derrotada por la aparición de nuevas cepas de roya, convirtiendo lo que solía ser una variedad de planta resistente a enfermedades.eso es completamente vulnerable. El equipo conjunto de investigación de Estados Unidos y Australia ahora ha generado las primeras secuencias del genoma resueltas por haplotipo para los hongos de la roya que causan la roya de la avena y las enfermedades de la roya de la raya del trigo, dos de los patógenos más destructivos en la avena y el trigo, respectivamente.
"Al igual que los humanos, los hongos de la roya contienen dos copias de cada cromosoma, lo que hace que su genética sea mucho más complicada que otros tipos de hongos", dijo la profesora asistente Melania Figueroa de la Universidad de Minnesota. Figueroa co-dirigió el esfuerzo de secuenciación de la avenahongo de óxido de corona P. coronata f. Sp. Avenae junto con Shahryar Kianian, líder de investigación en el Laboratorio de Enfermedades de Cereales del USDA-ARS y profesor adjunto en la Universidad de Minnesota. "Un avance clave de este trabajo es que, por primera vez, se generaron conjuntos de genomas separados que reflejan los doscopias de cromosomas en el óxido "
En paralelo, el becario posdoctoral Benjamin Schwessinger y el profesor John Rathjen de la Universidad Nacional de Australia aplicaron enfoques similares para desarrollar un ensamblaje genómico mejorado del hongo de la roya de la raya P. Striiformis f. Sp. Tritici . Al trabajar juntos, los dos equipos pudieron combinar sus técnicas y conocimientos para lograr estos avances mucho más rápidamente que trabajando solos.
Estos estudios representan un avance en la patología de las plantas, ya que ahora muestran cómo la diversidad genética entre las dos copias de los cromosomas puede influir en la aparición de nuevas cepas de patógenos virulentos.
Ambos estudios descubrieron un nivel sorprendentemente alto de diversidad entre las dos copias, lo que sugiere que tal variación probablemente sirva de base para desarrollar rápidamente nuevas cepas de óxido. "Los informes de los productores que enfrentan pérdidas de rendimiento debido a la roya de la avena se producen durante la mayoría de las temporadas de cultivo ylos ensamblajes del genoma de este patógeno nos ayudarán a comprender la evolución de este patógeno y los medios para desarrollar cultivos más resistentes ", dijo Kianian, quien coordina las encuestas anuales de óxido en los EE. UU. para monitorear la población de patógenos en las áreas de cultivo de avena. La corona de avenaEl estudio de la genómica del óxido comparó dos cepas de Carolina del Norte y Dakota del Sur con diferentes perfiles virulentos que se obtuvieron en 2012 como parte de las encuestas de rutina del USDA-ARS.
La primera autora de esta publicación, Marisa Miller, es la ganadora de un prestigioso becario postdoctoral del USDA-NIFA y recientemente se embarcó en un estudio que compara la composición genómica de las cepas de óxido de la corona de avena recolectadas en 1990 y 2015. "En los últimos 25 añosla población de la roya de la corona de avena ha obtenido virulencias adicionales, y nos gustaría entender cómo ocurrió esto. El trabajo de Miller es esencial para responder a esta pregunta ", comentó Figueroa.
"La roya de la corona de avena es uno de los patógenos de la roya que evoluciona más rápidamente", explicó el profesor adjunto de la Universidad de Minnesota, Peter Dodds, de CSIRO Agriculture and Food. "Así que este trabajo realmente ayudará a comprender cómo las nuevas enfermedades de la roya como la raza altamente destructiva Ug99 dela roya del tallo del trigo puede superar la resistencia en los cultivos "
Las publicaciones que describen el trabajo en la oxidación de la corona de avena y los patógenos de la raya del trigo, ambos publicados en la edición actual de mBio , servirá como marco para futuros estudios sobre la evolución de la virulencia en estos patógenos, así como para aplicar enfoques similares a los hongos de la roya que causan muchas otras enfermedades importantes en los cultivos.
El estudio de la roya de la corona de avena fue respaldado por el Acuerdo de Cooperación Estándar del USDA-ARS-Universidad de Minnesota 3002-11031-00053115, la Estación Experimental de la Universidad de Minnesota USDA-Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura Hatch Funds proyecto MIN-22-058 y la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos, el Premio de Becas Postdoctorales del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA 2017-67012-26117, una Oficina CSIRO de la Beca Postdoctoral Ejecutiva en Jefe, el Australian Grains Research DevelopmentCorporación subvención # US00067 y la Estación de Investigación del Norte del Servicio Forestal del USDA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Minnesota . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencias de revistas :
Cite esta página :