Caixia Lan identifica genes fundamentales para generar trigo resistente a la roya

February 8, 2017

La científica del CIMMYT Caixia Lan. Foto: Cortesía de Caixia Lan

EL BATÁN, México (CIMMYT)—El apoyo a la investigación para generar plantas de trigo con resistencia a la roya es esencial para controlar esa letal enfermedad, que ha causado pérdidas de rendimiento por miles de millones de dólares a nivel mundial en los últimos años, señala Caixia Lan, experta en royas del trigo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).

Desde tiempos antiguos, la roya ha sido una amenaza para la producción de trigo en todo el mundo. Aunque los científicos agrícolas combaten la enfermedad generando variedades de trigo con resistencia a la roya, el surgimiento de nuevas cepas de la enfermedad dificulta el avance y exige seguir investigando, explica la científica.

Dado el surgimiento de nuevas cepas que se han detectado en Europa, África y Asia Central, la roya constituye una creciente amenaza para los más de 1000 millones de habitantes del mundo en desarrollo que dependen del trigo como fuente de alimentación y sustento.

Una de las cepas más recientes, Ug99, fue detectada en 1998 y desde entonces se ha propagado a 13 países y ha causado pérdidas de producción por US $3000 millones en Uganda, Kenia, Etiopía, Yemen, Medio Oriente y el sur de Asia, reporta Lan.

Como parte de su trabajo en el Programa Global de Trigo, Lan identifica y mapea genes de resistencia en planta adulta a diferentes tipos de roya (de la hoja, lineal y del tallo) en trigo harinero y duro, y los transfiere a nuevas variedades que ayudan a garantizar la producción de los agricultores.

Lan creció en una zona rural de China que depende de la agricultura y, por tanto, conoce muy bien el impacto que las enfermedades y los desastres naturales pueden tener en la seguridad alimentaria y los medios de vida de las familias. La lucha de los pequeños productores para alimentar y mantener a sus familias la motivó a estudiar la carrera de agricultura para el desarrollo; sin embargo, no fue sino hasta que estaba en la universidad cuando llamaron su atención las mejoras que se pueden hacer en el rendimiento de cultivos mediante la manipulación genética y la fitotecnia, relata Lan.

Después de obtener su doctorado en la Academia China de Ciencias Agrícolas y de trabajar como profesora de mejoramiento molecular de trigo en la Universidad Agrícola de Huazhong, Lan recibió el Premio a Científicas Jóvenes 2011 que otorga la Iniciativa Mundial Borlaug para Combatir la Roya. Lan se unió al CIMMYT como posdoctorada; actualmente ocupa el puesto de científica y trabaja en mejorar la resistencia del trigo a la roya.

La roya es una enfermedad fúngica que se aloja en las plantas de trigo y absorbe nutrientes y azúcares vitales de éstas hasta que se marchitan y mueren. Si no se controla, la roya del trigo se propaga mediante la liberación de miles de millones de esporas que son transportadas por el viento, por las personas o medios de transporte a otras plantas, cultivos, regiones y países. Las esporas tienen la capacidad de producir nuevas infecciones y destruir los cultivos, y constituyen una amenaza para la seguridad alimentaria mundial.

La base científica de la resistencia genética es de dos tipos: resistencia basada en genes mayores (específicos a una cepa) y resistencia en planta adulta basada en genes menores. La resistencia de genes mayores protege las plantas de trigo de cepas específicas de roya. La resistencia en planta adulta, el área de especialización de Lan, impide el desarrollo del patógeno, reduce la frecuencia de la infección y limita la cantidad de nutrientes que el patógeno absorbe de la planta hospedera. Durante décadas se ha observado que hay ciertos genes de resistencia durable en planta adulta que brindan protección contra múltiples enfermedades y hasta ahora no han sucumbido a una cepa mutante de la roya.

Remplazar las variedades de trigo por variedades mejoradas que poseen varios genes de resistencia a la roya protege a las plantas cuando el patógeno muta y vence a un gen de resistencia, porque los otros genes siguen proporcionando protección, dice Lan.

Lan ha identificado varios genes de resistencia a la roya en el germoplasma del CIMMYT y ha creado marcadores moleculares, que son fragmentos de ADN asociados a una región específica del genoma. Sin embargo, como siguen surgiendo nuevas cepas y las antiguas siguen propagándose, es de gran importancia seguir identificando múltiples genes de resistencia durable para incorporarlos en los cultivos, concluye.