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En busca de la resistencia a la roya del tallo Ug99 en trigo

Un estudio demostró la expansión del gen Sr22 en linajes de cebada y avena.

En los últimos 20 años, se han registrado graves brotes de roya del tallo en los cultivos de trigo en África, Europa y Asia Central. Esta enfermedad, previamente bien controlada, es causada por el hongo Puccinia graminis f. sp. tritici, que ha resurgido como una de las principales amenazas para el cultivo de trigo.

Los científicos han identificado un gen de resistencia, Sr22, como uno de los pocos genes caracterizados que protege contra muchas razas de roya del tallo.

Un estudio reciente, publicado en MPMI Journal, examina la caracterización funcional y evolutiva del gen, basado en una búsqueda de genomas y transcriptomas de 80 especies de plantas. Durante su investigación, se encontró que el gen se conserva entre las gramíneas de los linajes Triticeae y Poeae.

La comparación a gran escala del locus Sr22 en especies de monocotiledóneas condujo al descubrimiento de la expansión del locus Sr22 en linajes de cebada y avena.

Tres de los alelos se caracterizaron funcionalmente en el trigo transgénico y se encontró que dos eran resistentes al aislado Ug99 del Puccinia graminis f. sp. tritici.

El trabajo también investigó la variación de secuencia entre diferentes alelos Sr22, que puede deberse a la recombinación intraalélica.

También describieron 14 variantes de secuencia de Sr22 obtenidas tanto de Triticum boeoticum como de la forma domesticada de esta especie, T. monococcum, que se ha postulado que codifican alelos de Sr22 tanto funcionales como no funcionales.

El gen de resistencia a la roya del tallo (Stem Rust– Sr) Sr22 codifica un receptor repetido rico en leucina y de unión a nucleótidos que confiere resistencia al aislado de roya del tallo altamente virulento Ug99.

Según el equipo, este es el primer estudio que explora de manera integral la evolución de genes de resistencia en una variedad de linajes de monocotiledóneas, así como la variación alélica entre especies de monocotiledóneas.

La enfermedad micótica en los cultivos de trigo ha sido un problema grave pero controlable, hasta la aparición de un nuevo linaje de Puccinia graminis f. sp. tritici en Uganda en 1999, denominada Ug99.

El Ug99 resultó inmune a la mayoría de los genes de resistencia conocidos en ese momento y sigue siendo una amenaza en la actualidad. Es más agresivo que la mayoría de las royas del tallo conocidas y evoluciona mucho más rápidamente. De hecho, donde solo había una raza en 1999, ahora hay al menos 13 nuevas razas de Ug99 y se están extendiendo rápidamente.

El hongo Ug99 es considerado por organismos internacionales como una de las principales amenazas a la seguridad alimentaria mundial. 


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