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En el día de la Robigalia romana, los científicos ponderan la batalla contra la roya, enfermedad que tiene siglos de antigüedad

April 20, 2016
UG99 wheat stem rust screening nursery, and farms near it, Njoro, Kenya. Project involving breeders and plant pathologists from U of MN, Cornell, USDA-ARS, and CIMMYT. University of Minnesota/David Hansen

Ravi Singh, científico del CIMMYT, inspecciona plantas de trigo del vivero cuarentenado de selección para obtener resistencia a la roya del tallo Ug99 en Njoro, Kenia. Universidad de Minnesota/David Hansen

Tizón inmundo, respeta las plantas de Ceres, y que su tallo ligero se cimbree en la superficie de la tierra. Deja tú crecer los sembrados, fertilizados por los astros propicios del cielo, hasta que vengan en sazón para las hoces. Tu poder no es liviano: los trigales a los que tú pusiste tu marca, los da por perdidos el colono entristecido”Oración dedicada a Robigo por el poeta Ovidio.

EL BATÁN, México (CIMMYT) — Desde la antigüedad, las devastadoras royas del trigo han causado desconcierto a los agricultores. Cada 25 de abril, los romanos celebraban la Robigalia, una festividad dedicada a aplacar a Robigus, dios de la roya, también conocido como la diosa Robigo, traducción literal de la palabra en latín que significa roya.

Para sus suplicantes, Robigus personificaba la roya del trigo, que según registros históricos alcanzaba niveles de epidemia y destruía cultivos, por lo cual representaba una grave amenaza para la seguridad alimentaria en la época del Imperio Romano. Los principales rituales de la Robigalia incluían procesiones, carreras de carruajes, sacrificios de perros y, posiblemente, de otros animales, seguidos de una celebración para pedir que el trigo, su cultivo alimentario básico, fuera protegido de la enfermedad.

La historia del trigo, uno de los primeros cultivos alimentarios en ser domesticado, se entrelaza con la historia de la roya, enfermedad que se remonta a la época prebíblica. Tanto en el Viejo como en el Nuevo Testamento se menciona la devastación de cultivos provocada por enfermedades causadas por hongos o mildiú.

El flagelo en la actualidad
Pese a los registros y los rituales históricos que atestiguan el grave impacto de la roya del trigo, solo a partir del siglo 20 se han recopilado datos detallados que muestran la intensidad y el impacto de la enfermedad, comenta Ravi Singh, científico distinguido y jefe de mejoramiento de trigo harinero del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).

“La roya está presente en muchas regiones del mundo donde se siembra trigo”, explica Singh. “En los últimos años, el riesgo que la roya del trigo representa para la seguridad alimentaria mundial ha sido bien documentado y se han registrado pérdidas de 40%, 50% y hasta 60%, o la pérdida total del cultivo”.

A menudo llamada “polio de la agricultura”, esta infecciosa enfermedad fúngica utiliza las plantas de trigo como hospederas, alimentándose de azúcar y nutrientes, y dejando las plantas exhaustas hasta que finalmente se marchitan. Si no se controlan, las royas se propagan mediante la liberación de miles de millones de esporas que son transportadas por el viento, por las personas o por medios de transporte a otras plantas, cultivos, regiones y países. Cada espora tiene la capacidad de iniciar una nueva infección al hacer contacto con una nueva planta, y de destruir todo el cultivo de un agricultor en cuestión de semanas.

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Hoja de trigo con síntomas de roya lineal (también conocida como roya amarilla) causada por Puccinia striiformis, en una parcela experimental del Centro Nacional de Investigación Agrícola (NARC) de Pakistán, en Islamabad, fotografiada después de la lluvia. Foto: A. Yaqub/CIMMYT

Anatomía de la enfermedad

Los tres principales tipos de la roya son roya de la hoja (o café), que se desarrolla en climas moderados a temperaturas de entre 20 y 25 grados Celsius (de 68 a 77 grados Fahrenheit), la roya del tallo (o negra), que se desarrolla en climas cálidos de entre 23 a 30 grados Celsius, y la roya lineal (o amarilla), que se desarrolla en la temporada de frío a una temperatura de 10 a 17 grados Celsius.

Los principales medios que los agricultores utilizan para combatir los patógenos de la roya son las variedades resistentes o los fungicidas químicos, refiere Singh. “La rapidez con que evoluciona la roya del trigo le ha permitido frustrar los esfuerzos de los científicos por controlarla”, agrega.

Los científicos trabajan en generar dos tipos de resistencia genética: una basada en genes mayores (resistencia específica a la cepa) y la resistencia en planta adulta basada en genes menores. La resistencia de genes mayores evita que las plantas de trigo sean infectadas por cepas específicas de roya, en tanto que la resistencia en planta adulta detiene el desarrollo del patógeno al limitar los nutrientes que absorbe de la planta hospedera, reduciendo así la frecuencia de la infección. Se ha observado que existen genes de resistencia durable en planta adulta que han brindado protección contra múltiples enfermedades durante décadas y que hasta ahora no han sucumbido a cepas mutantes de la roya.

“Hemos estado controlando la enfermedad pero no hemos podido erradicarla”, señala Singh. “El trigo se siembra en todo el mundo y los agricultores utilizan diferentes estrategias para controlarla; por eso, aunque se genere resistencia en cierta zona, de repente puede surgir en otra zona una mutación de la roya que no es controlada por esa resistencia”.

En 1998 se observó el escenario que describe Singh, ya que fue entonces cuando hizo su aparición Ug99, la destructiva cepa de la roya del tallo, en las tierras altas de Uganda, y que a la fecha se ha propagado a 13 países, desde Egipto hasta Sudáfrica, Yemen e Irán. Dicha cepa resulta virulenta para muchos genes de resistencia que en el pasado habían protegido al trigo de la roya del tallo, explica Singh.

A raíz de la crisis causada por Ug99 se creó el proyecto Resistencia Durable del Trigo a la Roya que recientemente inició una nueva fase al poner en marcha un proyecto denominado Realizar Avances Genéticos en el Trigo. Ambos proyectos son implementados en la Universidad de Cornell, auspiciados por la Iniciativa Mundial Borlaug para Combatir la Roya, que hace poco recibió una subvención de la Fundación Bill & Melinda Gates y del Departamento de Desarrollo Internacional del Reino Unido.

Aunque existen variedades resistentes a Ug99, un estudio de 200,000 variedades de trigo sembradas en 22 países africanos y asiáticos reveló que únicamente de 5 a 10% de la superficie en esos países se siembra con variedades que poseen resistencia adecuada.

Resistencia en planta adulta
Es esencial generar variedades de trigo que poseen varios genes de resistencia a la roya para asegurarse de que cuando un patógeno mute y venza una defensa, los otros genes sigan ofreciendo protección.

“Esta es nuestra estrategia para generar resistencia durable del trigo a la roya”, señala Ronnie Coffman, profesor de fitotecnia y director de los Programas Internacionales de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de la Universidad de Cornell.

“Ravi Singh, del CIMMYT, ha coordinado el esfuerzo para combinar varios genes menores y producir ‘resistencia en planta adulta’”, dice Coffman. “Hasta ahora ha funcionado bien, en teoría porque no es posible vencer al mismo tiempo la resistencia de varios genes”.

Para lograr un verdadero avance en la lucha contra la roya del tallo y reducir el riesgo de que las cepas muten, la acción ideal sería remplazar todos los cultivos de trigo en el mundo con variedades resistentes y, de preferencia, con resistencia de alta a adecuada en planta adulta, recalca Singh.

Sin embargo, en gran parte del mundo desarrollado, incluyendo la Unión Europea, Estados Unidos, Australia, América del Sur y China, ha aumentado considerablemente el uso de fungicidas químicos para controlar la roya, debido a que hay fungicidas genéricos relativamente económicos que ofrecen protección contra varias enfermedades comunes del trigo, lo cual ha permitido a los mejoradores enfocarse principalmente en generar variedades de alto rendimiento que no poseen buena resistencia a las royas.

La continua dependencia de fungicidas químicos no es sustentable y a la larga propiciará que los patógenos de la roya desarrollen resistencia, lo cual ya está ocurriendo en algunas regiones donde prevalece el uso no controlado de estos productos, advierte Coffman.

“Las instituciones fiotécnicas, las empresas y los productores dedicados al trigo tienen que ver la situación en su contexto más amplio y promover la idea de que generar y sembrar variedades resistentes es un asunto de alta prioridad para evitar que epifitias de roya de grandes proporciones afecten gravemente la seguridad alimentaria, lo cual sucederá si se llega a perder siquiera una parte de este que es el cultivo alimentario predominante”, enfatiza Singh.

El trigo aporta en promedio el 20% de las calorías y el 20% de las proteínas que consume la población mundial.

Coffman cree que la clave para aumentar el uso de la resistencia en planta adulta —o de combinaciones de múltiples genes de resistencia a una cepa específica— es comercializar variedades que sean de alto rendimiento y calidad superior, y que además posean resistencia a la roya, para los agricultores y las compañías semilleras. Si esto no ocurre, dijo, los agricultores no estarán dispuestos a cambiar sus variedades, a menos que, o hasta que, la roya cause grandes estragos.

Para entonces quizá sea demasiado tarde.


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