Dos regiones del genoma del arroz dan resistencia al virus de la hoja blanca

El hallazgo permitirá generar nuevas variedades de arroz y además profundizar en la comprensión de las bases genéticas que explican la fortaleza del cereal ante dicha plaga, que provoca pérdidas de entre el 50 y el 100 % en los cultivos infectados en países como Colombia, Venezuela, Perú, Ecuador, Panamá, República Dominicana y Guyana.

El estudiante Alexander Silva Córdoba, de la Maestría en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, se centró en los QTL (Quantitative Trait Loci), regiones del genoma asociadas con rasgos controlados por varios genes.

Al respecto destaca que antes de este estudio solo se había identificado un QTL asociado con alta tolerancia a la hoja blanca. Sin embargo la buena noticia es que “la resistencia de la enfermedad es controlada por más de un gen, por tanto el siguiente paso es identificar cuáles son”.

La hoja blanca es una enfermedad cíclica, provocada por un virus transmitido únicamente por sogata, insecto que se alimenta de los nutrientes de la planta. Se caracteriza porque las hojas se tornan blancas, el grano se decolora y la planta se vuelve estéril.

Entre miles de ejemplares

La investigación partió de un estudio previo realizado por la doctora Maribel Cruz Gallego, del Fondo Latinoamericano para Arroz de Riego (FLAR), en el que se habían identificado siete materiales de arroz con potencial de mejor respuesta ante el virus.

Para realizar la identificación de los QTL y determinar el origen de tal respuesta, el investigador Silva seleccionó tres de ellos, dos provenientes de India y otro de Senegal.

Primero realizó cruzamientos entre los tres materiales resistentes y otro altamente “susceptible” o vulnerable al virus. Con los “hijos” de este proceso se adelantó la autofecundación, para obtener la segunda y tercera generación. A partir de ello se realizó un mapeo genético a través de marcadores moleculares: segmento de ADN con una ubicación física y una herencia genética identificable y rastreable.

En el siguiente paso los individuos obtenidos se contagiaron –de manera controlada– con el virus. En total se estudiaron cerca de 3.000 ejemplares, entre los pertenecientes a la tercera generación y otros que sirvieron como “testigo” para comparar los resultados. Algunas de las plantas “testigo” pertenecían a una variedad resistente, otras eran de una susceptible y otras de una con capacidad intermedia.

Al establecer los ensayos, se sembraban las plantas de la tercera generación junto con las de control, contrastando lo que ocurría con todas ellas. El objetivo de esta metodología era asegurarse de que las plantas de la tercera generación que mostraban mejor respuesta lo estuvieran logrando a partir de su genética y no de factores externos como el clima o el grado de patogenicidad –capacidad para producir enfermedad– de los insectos.

En el estudio se evaluó, por primera vez, la severidad de la enfermedad en la planta a través de imágenes digitales para estimar el área afectada. “La implementación de esta metodología, que resulta novedosa frente a estudios anteriores, nos dio una imagen más completa de la genética de la resistencia a esta enfermedad”, precisó el investigador.

Según el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), durante el primer semestre de 2018 se produjeron 1.020.738 toneladas de arroz en Colombia, cifra que representa un aumento del 3 % frente a lo alcanzado en el mismo periodo en 2017.

La investigación se realizó en las instalaciones del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), organización que, junto al FLAR, aportaron los recursos económicos.