Las infestaciones de la mosca verde y la mosca de Hesse pueden reducir significativamente el rendimiento y la calidad del trigo en Texas y en todo el mundo. El mejoramiento de la resistencia a estas dos plagas mediante la selección asistida por marcadores acaba de obtener una nueva herramienta de un estudio de Texas A&M AgriLife Research.

Debido a que la genética es la estrategia más económica para minimizar las pérdidas, El genetista de trigo de AgriLife Research, el Dr. Shuyu Liu, comenzó hace dos años a buscar marcadores amigables para el criador para esos dos insectos. Este paso es una continuación del trabajo genético en curso sobre la resistencia a los insectos.

A través de los años, Se han identificado varios genes de resistencia a la chinche verde en el trigo y sus parientes en función de sus reacciones diferenciales a diferentes biotipos. que van de la A a la K. También hay 18 biotipos de mosca de Hesse, y porque tiene la capacidad de superar los genes de resistencia desplegados en los cultivares de trigo a través de mutaciones, es necesario identificar y utilizar genes de resistencia de diversas fuentes para el mejoramiento del trigo.

Los científicos usan marcadores genéticos para identificar regiones donde se pueden encontrar genes específicos en una planta en particular. Liu ha identificado los barrios o marcadores de un gen que ofrece resistencia a los insectos verdes, Gb7, y un gen que proporciona resistencia a la mosca de Hesse, H32, en trigo.

El trabajo de Liu fue publicado recientemente en el Revista de genética teórica y aplicada de investigación en fitomejoramiento , detallando el desarrollo de la reacción en cadena de la polimerasa específica de alelos competitivos o ensayos KASP para ambos genes.

Junto a Liu en la publicación estaban los miembros del equipo de trigo de AgriLife Research, los Dres. Jackie Rudd, Amarillo y Amir Ibrahim, College Station, ambos criadores de trigo; Dr. Qingwu Xue, fisiólogo del estrés de cultivos; Dr. Chor Tee Tan, un científico investigador asociado; así como otros estudiantes y personal en Amarillo.

Ambos genes fueron identificados a través de investigaciones previas, y se asignaron marcadores vinculados para ellos, pero los métodos de detección no eran adecuados para la selección asistida por marcadores para evaluar miles de plantas, Dijo Liu.

Dijo que conocer una dirección no significa que alguien sepa en qué parte de la ciudad empezar a buscarla. Pero al desarrollar polimorfismo de un solo nucleótido, o SNP, que incluyen marcadores flanqueantes estrechamente vinculados y ubicados en los cromosomas, los genetistas pueden dar a los criadores el vecindario para buscar.

Los SNP luego se convierten en ensayos KASP, que se consideran aptos para los criadores porque son más fáciles de usar, más rápido y más preciso, él dijo.

Los marcadores moleculares eficaces estrechamente vinculados a los genes diana son la clave para el éxito de la selección asistida por marcadores en rasgos como la resistencia a la mosca verde y la mosca de Hesse. Dijo Liu. Por ejemplo, un criador normalmente seleccionará 1, Miles de líneas de reproducción, y el KASP actúa como una bandera para decir que los genes necesarios para un rasgo particular existen en una línea particular.

A través del trabajo de Liu, Ahora ambos genes se pueden transferir fácilmente a una nueva línea de trigo mediante la selección asistida por marcadores.

Liu dijo que tanto el Gb7 como el H32 se encuentran en un trigo sintético, W7984, que es una línea parental para una población cartográfica que los investigadores de trigo están utilizando en todo el mundo. Los trigos sintéticos son cruces artificiales entre los trigos duros o tipo pasta y Aegilops tauschii. Estos cruces iniciales proporcionan acceso a genes de los parientes silvestres del trigo, aumentando así la diversidad genética utilizable para que los fitomejoradores mejoren las variedades de trigo de invierno.

La población cartográfica fue desarrollada hace más de 10 años por la International Triticum Mapping Initiative, pero ninguno de estos genes se ha utilizado para la resistencia en programas de mejoramiento hasta este momento, él dijo.

"La razón por la que creo que no se estaban utilizando es que estaban en una línea sintética y requirió más esfuerzo para transferirlos a líneas de trigo adaptativas, ", dijo." Lo que hemos hecho con el marcador KASP es hacerlos más fáciles de encontrar y utilizar ".

Por ejemplo, TAM 114, uno más nuevo, variedad cada vez más popular de trigo Texas A&M, no tiene resistencia a los insectos verdes y solo tiene una resistencia limitada a la mosca de Hesse, Dijo Liu.

"Pero con este nuevo conocimiento, los criadores pueden cruzar con TAM 114 y mantener su calidad superior de uso final y mejorarla con los genes Gb7 y H32, "Esto hará que la nueva línea sea más adaptable a las regiones donde la mosca de Hesse es un problema".

Cruzando líneas de trigo con los marcadores KASP identificados, el proceso para desarrollar la línea pura con propiedades seleccionadas puede ser mucho más preciso, Dijo Liu.

Liu dijo que comenzó a buscar estos marcadores porque el programa de mejoramiento de TAM ha hecho un uso intensivo de germoplasma sintético, por lo que los marcadores se implementarán rápidamente.

Para llegar a este punto, Liu utilizó marcadores de secuenciación de genotipo desarrollados por otros grupos de investigación, y finalmente se validaron los marcadores KASP utilizando el conjunto de líneas de trigo sintético. Dos centros del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU. Examinaron cada línea de esa población cartográfica para detectar reacciones de la mosca verde y la mosca de Hesse.

"Hemos determinado que son muy efectivos bajo muchos antecedentes genéticos, ", dijo." La diversidad genética y las ganancias genéticas siempre son importantes para los mejoradores de trigo ".