791.000 dólares de subvención para futuras variedades de soja resistentes a los nematodos
Los nematodos parásitos de las plantas causan anualmente pérdidas agrícolas por valor de 160.000 millones de dólares en todo el mundo
Uno de los mayores enemigos de la agricultura, que causa daños por valor de 160.000 millones de dólares al año, es demasiado pequeño para verlo sin un microscopio.
Caio Canella Vieira, profesor adjunto de mejora genética de la soja de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, dirige un nuevo proyecto para desarrollar plantas de soja resistentes y evitar que el nematodo del nudo de la raíz meridional se introduzca en los campos de los productores.
U of A System Division of Agriculture photo
Una nueva subvención USDA-NIFA apoya la investigación sobre el desarrollo de la resistencia a los nematodos del sur del nudo de la raíz (SKRN) en la soja.
U of A System Division of Agriculture photo by Travis Faske
Los nematodos parásitos de las plantas se alimentan de las raíces de los cultivos agrícolas, reduciendo el rendimiento y los beneficios de los productores. En EE.UU., los productores de soja pierden alrededor del 11% de sus cosechas por enfermedades de la soja, entre ellas el nematodo del sur de la raíz, Meloidogyne incognita , o SRKN, como se le conoce comúnmente. El nematodo forma crecimientos anormales -o nudos- en las raíces de la soja que interrumpen la absorción de agua y nutrientes, matando de hambre a las plantas.
Según la Red de Protección de Cultivos, los productores estadounidenses sufrieron aproximadamente 172 millones de dólares en daños debidos a SRKN en 2023. Más de la mitad de esos daños se produjeron en Arkansas, donde los productores perdieron aproximadamente 95 millones de dólares.
Caio Canella Vieira, investigador de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas y profesor asistente de mejoramiento de soja, lidera un nuevo proyecto para desarrollar plantas de soja resistentes y evitar que el SRKN se afiance en los campos de los productores.
"Queremos desarrollar líneas de soja resistentes a este patógeno para que los agricultores dispongan de herramientas eficaces para gestionar el SRKN y proteger sus cultivos", dijo Vieira.
Vieira recibió una subvención de 791.000 dólares durante tres años del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE.UU. para llevar a cabo esta investigación. La estación experimental es el brazo investigador de la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas.
Hacia el norte
Las plantas de soja de los estados del sur han desarrollado con el tiempo cierta resistencia a estas plagas microscópicas, explica Vieira. Sin embargo, estos nematodos se han arrastrado recientemente hacia el norte, a zonas donde las plantas de soja son muy susceptibles.
"Con los cambios en los patrones climáticos y la adopción por parte de los agricultores de fechas de siembra más tempranas y el uso de soja de maduración más temprana, el problema se ha ido extendiendo", dijo. "Hay casos del nematodo del nudo de la raíz meridional en Illinois, el norte de Misuri e Indiana, por ejemplo. Y esto puede convertirse en una seria amenaza en los próximos años".
El nematodo del nudo de la raíz meridional es el segundo patógeno más destructivo de la soja, sólo por detrás de los nematodos del quiste de la soja.
"Históricamente, la comunidad investigadora hacía hincapié en el nematodo del quiste de la soja porque estaba más ampliamente distribuido por todo el país. Pero ahora, con la expansión del nematodo de la raíz meridional, ha empezado a ganar atención", dijo Vieira.
Las plantas de soja afectadas por el nematodo del nudo de la raíz del sur presentan retraso del crecimiento, marchitamiento y decoloración de las hojas y deformación de las raíces. Estos síntomas pueden confundirse fácilmente con estrés abiótico, como sequía o carencia de nutrientes, lo que conduce a diagnósticos erróneos y estrategias de gestión ineficaces. Vieira afirma que los agricultores pueden sufrir pérdidas sin llegar a ver ningún síntoma.
El corto ciclo vital de los nematodos y su elevada tasa de reproducción también dificultan su gestión.
La raíz del problema
Según Vieira, las prácticas habituales de gestión, como la rotación de cultivos y los tratamientos químicos, tienen una eficacia limitada contra la SRKN.
En la rotación de cultivos, la mayoría de los cultivos en floración pueden seguir siendo huéspedes de la SRKN. Los tratamientos químicos pueden ser caros, requieren equipos especializados y pueden ser tóxicos para el medio ambiente. Vieira dijo que se han prohibido pocas opciones y que las disponibles no han sido muy eficaces.
"No hay otra fuente de gestión para la SRKN", dijo. "La resistencia genética es el enfoque más sostenible para gestionar el problema y mantener la producción de soja".
Investigaciones anteriores demostraron que las pérdidas de rendimiento en cultivos susceptibles son entre un 25 y un 30 por ciento mayores que en cultivos resistentes. Si la presión es extremadamente alta, es decir, hay más nematodos en el suelo, la pérdida es total.
Pero esos estudios anteriores también tenían buenas noticias.
"La resistencia genética funciona como un 'seguro para el cultivo'", afirma Vieira. "Si hay nematodos, los genes resistentes protegen el cultivo. Si no hay nematodos, el rendimiento no se ve afectado".
Un "seguro de cosecha" genético
La investigación de Vieira tiene tres objetivos principales:
- Identificar el gen de la soja que regula la resistencia.
- Buscar e identificar nuevas fuentes genéticas y diferentes modos de resistencia.
- Desarrollar poblaciones de soja con resistencia genética mejorada mediante la combinación de múltiples fuentes de resistencia.
"Sabemos que existe un gen resistente porque utilizamos esta región genómica en los esfuerzos actuales de mejora de la soja, pero no sabemos exactamente de qué gen se trata", dijo Vieira. "El primer paso será encontrar el gen causal, comprender su función y cómo interactúa con el patógeno".
El equipo examinará cientos de líneas de soja genéticamente diversas de todo el mundo para identificar posibles nuevas fuentes de resistencia, incluidas las de China, Sudamérica, Europa y Rusia. A continuación, desarrollarán poblaciones reproductoras de soja que combinen diferentes fuentes genéticas de resistencia, con el objetivo de crear variedades mejoradas de soja resistentes a los nematodos del nudo de la raíz del sur.
"El objetivo es disponer de líneas de soja resistentes y de alto rendimiento", dijo. "Queremos ampliar nuestros conocimientos sobre SRKN, pero también desarrollar productos tangibles disponibles para los agricultores listos para cultivar".
Entre los colaboradores en este proyecto se encuentran Travis Faske, fitopatólogo de extensión y profesor de la División de Agricultura; Joanna Kud, profesora adjunta del departamento de entomología y fitopatología; y Henry Nguyen, profesor de genética vegetal y biotecnología de la Universidad de Missouri.
Esta investigación también cuenta con el apoyo de la United Soybean Board, la Mid-South Soybean Board y la Arkansas Soybean Promotion Board.
Esta subvención forma parte de la Iniciativa de Investigación en Agricultura y Alimentación del USDA-NIFA. El número de concesión del proyecto es 2024-67014-43275.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Más noticias del departamento ciencias
