Informe Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnólogica. Informe técnico Final.Caracterización de aislamientos de Mycosphaerella graminicola, agente causal de la mancha de la hoja del trigo y localización de genes de resistencia al patógeno.

CASTILLO, N.

2005-06-20/2008-11-30

1-20

Sanidad vegetal

Sanidad vegetal

Las actividades del becario se han concentrado en la caracterización molecular del patógeno (Septoria tritici), en la evaluación de una población doble haploide de T. spelta 7D/ Chinese Spring y en la evaluación de lineas con genes de resistencia conocidos y de materiales locales con resistencia frente a aislamientos seleccionados de los grupos caracterizados molecularmente Se recolectaron muestras y se aisló el patógeno desde hojas de trigo pan (Triticum aestivum) infectado, de distintos cultivares y diversas localidades trigueras, siguiendo las técnicas fitopatológicas de rutina para la obtención de aislamientos monospóricos. El material fue colectado en campos de Necochea, Tres Arroyos (región IV) y 9 de Julio (II sur). Los aislamientos fueron realizados en condiciones asépticas dentro de la cámara de flujo y posteriormente conservados en refrigerador. Se obtuvieron 130 aislamientos. El cultivo en medio líquido se realizó tomando el volumen de un anza de la masa de conidios secundarios crecidos en cada tubo de ensayo (aislamiento monospórico) y colocándolos en 40 ml de este medio, ubicado en erlermeyers de 250ml dentro de la cámara de flujo. Los erlermeyers sembrados, fueron colocados posteriormente en un agitador eléctrico durante 6 días. Luego de este período de crecimiento del hongo, se removió el micelio de los erlermeyers y se llevó a centrífuga a 3500 rpm y 5°C durante 15 minutos. Se retiró el sobrenadante, se volvió a colocar agua destilada estéril y se centrifugó para lavar el precipitado de conidios secundarios. Se retiró el pellet del fondo del tubo de centrífuga y se lo introdujo en pequeñas bolsas de plástico con cierre hermético.Por último las muestras se liofilizaron y se extrajo ADN mediante el protocolo de Ferreira et al., 1998. En lo referente a la evaluación del set de doble haploides de T. spelta 7D/Chinese Spring se realizó la siembra de 100 líneas con dos repeticiones por cada uno de los aislamientos utilizados. El material fue evaluado por resistencia en plántula y estado adulto y se asoció la resistencia a marcadores previamente mapeados en la población localizándose diversos QTL¨s. Además realizaron dos ensayos (campo y macetas) con una población de 16 aislamientos del patógeno seleccionados de los grupos obtenidos por caracterización molecular y 25 líneas o cultivares (Líneas de diversos orígenes con genes conocidos de resistencia y cultivares fueron materiales locales con resistencia). El objetivo fue evaluar la resistencia frente a nuestros aislamientos como un inicio de identificación de genes de virulencia en el patógeno y de resistencia en el hospedante. Los materiales fueron evaluados por necrosis y cobertura picnidial en plántula y estado adulto ´Tanto la caracterización molecular de la población, como la identificación de resistencia en líneas con genes conocidos y el mapeo molecular de una población foráneos dieron origen a diversas publicaciones y aún hay algunas en preparación. Detalle de Publicaciones y/o desarrollos tecnológicos realizados durante el transcurso de la beca: Castillo, N., Cordo, C.A., Simón, M.R. 2007. Variabilidad genética en una población de aislamientos del patógeno de trigo Mycosphaerella graminicola, utilizando microsatélites. Jornada de actualización de enfermedades de trigo. 23 de noviembre de 2007. Instituto Fitotécnico Santa Catalina p 52 Castillo, N., Cordo,C.A. Simón, M.R. 2007. Caracterización de aislamientos de Mycosphaerella graminicola. Jornadas de Jóvenes Investigadores, Asunción, Paraguay. 25 de octubre de 2007. p 10-21. Simón, M.R., Ballestra, N., Castillo, N., Cordo, C., Mónaco, C. Kripelz, N., Gandini, J., Lelli, S., Scioli, M. Barrientos, J.C. 2008. Evaluación de enfermedades de trigo en la red de ensayos territoriales en la región II Sur. VII Congreso Nacional de Trigo. V Simposio Nacional de Cereales de Siembra Otoño Invernal. I Encuentro del Mercosur. 2 al 4 de julio de 2008. Universidad Nacional de La Pampa. PV 9 Castillo, N., Cordo, C., Simón, M.R. 2008 Variabilidad genética en una población de aislamientos del patógeno de trigo Mycosphaerella graminicola utilizando ISSR (intersimple sequence repeat). VII Congreso Nacional de Trigo. V Simposio Nacional de Cereales de Siembra Otoño Invernal. I Encuentro del Mercosur. 2 al 4 de julio de 2008. Universidad Nacional de La Pampa. PV41. Castillo, N., Cordo, C.A., Simón, M.R. 2008. Molecular variability among isolates of Mycosphaerella graminicola, causal agent of septoria tritici blotch. Cereal Research Communications (en prensa) Simón, M.R., Khlestkina; E., Castillo, N (ex aequo), Borner, A. 2008.Mapping the quantitative resistance to septoria tritici blotch present in spelt wheat. European Journal of Plant Pathology (en prensa)PRINCIPALES OBJETIVOS Y LOGROS DEL PROYECTO: Se obtuvieron 130 aislamientos de Septoria tritici de diferentes localidades de dos regiones trigueras (II sur y IV) que presentan alta incidencia del patógeno. Se caracterizaron molecularmente y se pudieron agrupar en base a patrones moleculares a través de un análisis de clusters. Se completó la localización cromosómica de la resistencia a Septoria tritici (Mycosphaerella graminicola) en cuatro sets de líneas de sustitución cromosómica (Synthetic 6x /Chinese Spring, T. spelta/Chinese Spring, Cheyenne/Chinese Spring, Cappelle-Desprez/Chinese Spring) determinándose la presencia de resistencia completa e incompleta en diferentes cromosomas en plántula y estado adulto. Se determinó la presencia de resistencia parcial en algunos de nuestros cultivares, efectiva a varios aislamientos del patógeno y se determinó que no está asociada genéticamente con caracteres morfofisiológicos como altura de planta y ciclo a espigazón Se localizaron QTLs en varios cromosomas en el set de líneas recombinantes de Synthetic 6x/Opata provenientes tanto del progenitor resistente (Synthetic 6 x ) como del susceptible Se determinó la presencia de un gen asociado a un marcador molecular en el cromosoma 7D de un sintético hexaploide coincidente con el determinado en el John Innes Centre para aislamientos europeos a través de un set de líneas de introgresión Se localizaron varios QTL¨s en una población de líneas doble haploides del cromosoma 7D de T. spelta en Chinese Spring. En este mismo set se determinó molecularmente que los QTLs de resistencia encontrados no están ligados al ciclo de las líneas, corroborando los resultados encontrados previamente por observaciones fenotípicas Se localizaron diversos QTLs en el cruzamiento de Catbird x Milan Se eligieron aislamientos representativos de los grupos caracterizados molecularmente y se determinó la resistencia de materiales foráneos que poseen genes de resistencia conocidos, lo que permitió determinar cuáles son los posibles factores de virulencia que poseen algunos de nuestros aislamientos. Se determinó también la resistencia de un set de nuestros cultivares frente a dichos aislamientos, lo que permitió deducir los posibles genes de resistencia de los conocidos a nivel mundial que pueden estar presentes en nuestros cultivares y que servirán de base para realizar cruzamientos para identificar genes o QTLs en nuestros materiales en un nuevo proyecto que se está iniciando. Durante el proyecto se firmó además un acuerdo con criaderos privados (Buck S.A, Klein S.A, ACA, S.A.) para la evaluación de resistencia a Septoria tritici y otras manchas foliares en todos los cultivares de trigo inscriptos en varias localidades de la región II Sur, lo que permitió hacer una evaluación precisa de la resistencia de nuestros cultivares, que luego se seleccionaron en el último año para su inoculación con el set de aislamientos caracterizados molecularmente. Fundamentalmente consideramos que el proyecto fue de gran utilidad para consolidar las relaciones con otros grupos, especialmente con el IPK de Alemania y esperamos que el nuevo proyecto con este grupo pueda tambier obtener financiación . El dettalle de los resultados principales del proyecto se encuentran publicados en los artículos mencionados previamente.