Estudios sobre la resistencia a la piriculariosis

Abstract

La “piriculariosis”, causada por el hongo Magnaporthe oryzae Couch, es la enfermedad del arroz más importante a escala mundial; también en España ha causado pérdidas importantes algunos años. Se han obtenido diversas variedades resistentes, principalmente al incorporar genes de resistencia completa (genes Pi), pero la mayoría se han vuelto susceptibles en pocos años. Actualmente, para conseguir una resistencia efectiva y duradera, se busca incorporar resistencia parcial, o una combinación de ambos tipos de resistencia; la resistencia parcial está controlada, generalmente, por un tipo de genes a los que se denomina OTLs. Hemos realizado diversos estudios para conocer mejor la población del patógeno presente en la zona de la Albufera, y qué genes y QTLs de resistencia pueden ser efectivos en varias zonas arroceras de España. Para ello, por un lado se ensayaron durante varios años 31 variedades diferenciales, que son líneas con un gen Pi diferente cada una. Estos estudios demostraron que la estructura de la población del hongo varía con los años, incluso en una misma parcela; además, ninguno de los genes Pi ensayados confirió inequívocamente una resistencia efectiva. Por otro lado, realizamos estudios genéticos sobre la resistencia a M. oryzae en varias poblaciones, procedentes del cruzamiento entre variedades con buenas características agronómicas, por variedades resistentes. Aquí presentamos los resultados de dos de ellas: la procedente de un cruzamiento entre Sivert y CNA-6159 (SixCNA), y la derivada del cruzamiento entre Jsendra y Gigante Vercelli (JSxGV). En ambas se determinó la resistencia en campo, en condiciones favorables para el ataque del hongo, en hojas y órganos productivos de líneas F3 de cada población: en SixCNA, en una parcela de la Albufera, y en JSxGV, en 4 localidades de Valencia, el Delta del Ebro y Sevilla. En la segunda población, además, se realizaron inoculaciones en condiciones controladas. Se detectaron 10 OTLs en SixCNA, y 55 OTLs en JSxGV, la mayoría de los cuales sólo se expresan en una localidad. Todos los parentales aportan alelos de resistencia, no sólo los que, a priori, se consideran resistentes; pero los OTLs identificados son de efectos pequeños y, a menudo, con un notable componente dominante. Muchos de ellos co-localizan con OTLs identificados en otros estudios. Hemos encontrado pocas coincidencias entre QTLs que controlan la incidencia en panículas y los que determinan la severidad en las hojas, lo que apoya la hipotesis de que los mecanismos de resistencia en ambos órganos son diferentes, y explicaría porqué la correlación entre ambos caracteres es baja. Con los resultados del análisis, se seleccionaron con marcadores (MAS) los genotipos de JSxGV con el mayor número de alelos favorables en los OTLs, y se comprobó la respuesta a la selección en líneas F4, en dos localidades. Estas líneas mostraron una resistencia mejorada, tanto en caracteres de hoja como de panícula; aunque los cambios en la población de M. oryzae con los años nos hacen ser prudentes con esta conclusión. Esto demostraría que, aunque los QOTLs detectados en estos estudios no aportan, individualmente, una resistencia significativa, la combinación en un mismo genotipo de diversos factores que ayuden a controlar el hongo podría ser efectiva. Pero para poder utilizar la MAS en programas de mejora, de manera eficaz, deberíamos poder realizar las diversas fases (genotipado, evaluación, análisis y selección) en una sola generación; esto es algo que van a permitir los avances técnicos más recientes, tales como la secuenciación masiva o el “genotipado en profundidad”.