Caracterización de aislamientos argentinos del agente causal de la mancha de la hoja del trigo (Mycosphaerella graminicola) e identificación de marcadores moleculares asociados a genes de resistencia al patógeno

Abstract

El trigo pan (Triticum aestivum L.) es el cultivo más extensamente sembrado y consumido como alimento en el mundo. En el año 2020, la población mundial alcanzará 7500 millones de habitantes y esto generará un aumento de la demanda de alimentos. Para incrementar el rendimiento, el mejoramiento es una herramienta fundamental junto con la adopción de nuevas tecnologías de cultivo. El mejoramiento del trigo está enfocado a la obtención de cultivares ampliamente adaptados, con resistencia a enfermedades, buena calidad panadera y altos rendimientos estables a través de un amplio rango de ambientes. Incorporar resistencia a los principales patógenos es una prioridad ya que no es posible lograr rendimientos estables sin adecuada resistencia a las principales enfermedades. Una de las principales enfermedades de origen fúngico que afectan al cultivo de trigo es la Septoriosis ó Mancha de la Hoja (Septoria tritici Roberge in Desmaz. f. asexual; Mycosphaerella graminicola (Fuckel) J. Schroeter, in Cohn f. sexual), la cual produce a nivel mundial daños que oscilan entre 31 y 54% de reducción en el rendimiento y en Argentina entre 17 y 50% dependiendo del estado fenológico en el que ocurre y del índice de infección. El conocimiento de la estructura de las poblaciones del patógeno y la localización de genes y QTL´s en germoplasma resistente a través de herramientas moleculares podría facilitar la incorporación de resistencia genética en los cultivares comerciales. La caracterización de la población de este patógeno ha sido limitada en nuestro país, y los cultivares no han sido probados con aislamientos agrupados por sus patrones moleculares. Esto es importante para conocer si algunos de los genotipos predominan dentro de unasubregión triguera en Argentina. En este sentido, se estudió la diversidad de la población de Mycosphaerella graminicola utilizando un elevado número de aislamientos de distintas localidades de la Región Triguera Argentina, subregión IV (SE de la Provincia de Buenos Aires) y II Sur (parte central de la Provincia de Buenos Aires) a través de su caracterización con marcadores moleculares

Bread wheat (Triticum aestivum L.) is the most widely grown and consumed food crop in the world. In the year 2020, world population will reach 7500 million and will generate increased demand for food. To increase yield, the breeding is a major tool along with the adoption of new crop technologies. Wheat breeding is focused on obtaining widely-adapted cultivars with disease resistance, good baking quality and high yields that are stable across a wide range of environments. Incorporating resistance to major pathogens is a priority because it is not possible to achieve stable yields without adequate resistance to major diseases. Septoria tritici blotch (anamorph Septoria tritici Roberge in Desmaz. teleomorph Mycosphaerella graminicola (Fuckel) J. Schroeter, in Cohn) is one of the major fungal diseases that affect the crop of wheat and causes global damage ranging from 31 to 54% yield reduction and in Argentina from 17 to 50% depending on the phenological stage and the rate of infection. Septoria tritici blotch and tan spot are the most important leaf spot diseases in Argentina. The integrated disease management is based on genetic resistance in conjunction with cultural measures (rotation, soil tillage, adjusting of seeding date, correct choice of genotypes, fertilizer management, seed quality, biological control and adequate management of fangicides). Genetic resistance is an alternative sustainable control, with a relatively low cost effectiveness and no impact on the environment. Also determines the success of other control strategies. Quantitative and qualitative resistance have been detected in the pathosystem Triticum aestivum-septoria tritici blotch, however few commercial varieties show acceptable resistance levels. Knowledge of the structure of pathogen populations and location of genes and QTL's in resistant germplasm trough molecular tools will facilitate the incorporation of genetic resistance in commercial cultivars. The characterization of the population of this pathogen has been limited in our country and cultivars have not been tested with isolates grouped by molecular patterns. It is also important to know it some genotypes are predominant within specific wheat subregion in Argentina. In this regard, we studied the diversity of Mycosphaerella graminicola population using a high number of isolates from different locations of the Argentinean wheat region, subregion IV (SE of Buenos Aires Province) and II South (Central Part of Buenos Aires Province) through characterization with molecular markers.