(a, b) Gossypium barbadense, GB1368/k-7616, una introducción de accesión de Uzbekistán con estructura vegetal diferente, hojas grandes, crecimiento columnar y hábito de racimo fructífero. (c) Planta completamente irrigada de la línea de germoplasma PSSJ-FRP01. (d) Algodón pima americano Gossypium barbadense. Crédito:Diario de Registros de Plantas (2022). DOI:10.1002/plr2.20230
El algodón es un cultivo importante que se cultiva en todo el mundo, como en países como Estados Unidos y Uzbekistán. Cuando un hongo comenzó a dañar el algodón en ambos países, reunió a sus científicos para una colaboración de investigación innovadora.
El hongo se llama Fusarium wilt race 4 y ha afectado la producción de algodón Pima, un tipo específico de algodón, en partes de California durante casi dos décadas. Más recientemente, este mismo marchitamiento se encontró en Texas en 2017 y en Nuevo México en 2019. Fusarium también ha afectado las regiones agrícolas de Uzbekistán. El hongo hace que las plantas se marchiten y mueran.
Para encontrar una manera de ayudar a los productores de algodón, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), científicos uzbekos, algunas universidades estadounidenses y otros en la industria del algodón se unieron. Esto brindó la oportunidad de abordar agresivamente el problema del marchitamiento por Fusarium y proteger la industria del algodón en ambos países. Los científicos trabajaron juntos para encontrar una solución para reducir la vulnerabilidad del cultivo de algodón al hongo.
“Estos grupos fortalecieron colaboraciones con un objetivo común:identificar rápidamente fuentes resistentes a la enfermedad para que puedan cruzarse para desarrollar variedades mejoradas de algodón Pima”, dice Mauricio Ulloa, genetista investigador del Servicio de Investigación Agrícola del USDA. "Estoy feliz de decir que estos esfuerzos valieron la pena".
El estudio fue publicado recientemente en el Journal of Plant Registrations .
Los equipos de investigación desarrollaron nuevas líneas de germoplasma de algodón Pima resistentes a la enfermedad cruzando variedades de Uzbekistán y las colecciones de germoplasma de algodón del USDA. El germoplasma se refiere a menudo como un recurso genético vivo que ayuda a los mejoradores a aumentar la diversidad de un cultivo. Para los cultivos, comúnmente vienen en forma de semillas o tejido vegetal.
Las tres nuevas líneas, que se denominan PSSJ-FRP01, PSSJ-FRP02 y PSSJ-FRP03, son el producto de líneas que se ha demostrado que son resistentes a la enfermedad. Cada uno tiene características ligeramente diferentes. Cada uno demostró tener un buen equilibrio de resistencia al hongo y buena calidad de fibra.
“Estas líneas ayudarán a seguir reduciendo la vulnerabilidad de la industria del algodón Pima a este hongo patógeno”, dice Ulloa. "También seguirá avanzando en los esfuerzos para ampliar la base genética de la resistencia. Esto es fundamental para la industria del algodón en los EE. UU. y Uzbekistán. Ha sido gratificante ser parte de este esfuerzo de investigación y mejoramiento. El desarrollo de un germoplasma resistente ayudará a reducir el impacto de este patógeno en el cultivo de algodón".
La raza 4 del marchitamiento por Fusarium hace que una planta de algodón muera durante la temporada de crecimiento. El hongo infecta primero las raíces, lo que hace que aparezca una raya larga, oscura y continua en la raíz primaria. Cuando las raíces comienzan a morir, las hojas también se marchitan.
El algodón que es resistente al marchitamiento tiene una tasa de mortalidad de plantas inferior al 10 % y una incidencia muy baja de manchas en las raíces. Todavía puede producir un buen rendimiento sin que las hojas se vean afectadas. Aunque los científicos todavía están trabajando para comprender mejor esta enfermedad y no saben exactamente cómo, las plantas parecen no permitir que el hongo colonice las raíces tanto como las plantas no resistentes.
El objetivo de los investigadores al generar estas nuevas líneas es que los criadores privados tengan nuevos recursos genéticos que puedan usar para producir variedades comerciales que sean resistentes. Esto permitirá a los agricultores proteger sus cultivos del hongo.
"Aunque las líneas de germoplasma no son una variedad completamente terminada, brindan un tremendo recurso", explica Ulloa. "Podemos usar las líneas de germoplasma resistente que hemos obtenido y cruzarlas con las variedades de la compañía de semillas. Esto eventualmente reduce la pérdida económica de la producción de algodón para los productores y les permite usar variedades resistentes nuevas y mejoradas". Los nuevos cultivares de algodón pima muestran una mayor resistencia a la enfermedad del marchitamiento por Fusarium