CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

INTRODUCCIÓN:La soja (Glycine max) es un cultivo relevante en la región agro-productiva de Argentina porel volumen comercializado en productos primarios y derivados (harinas, aceites y/o bio-combustibles), que con frecuencia se ve afectado por infecciones fúngicas. El complejoDiaporthe/Phomopsis (DP) puede parasitar un amplio rango de especies cultivadas y nocultivadas, tales como forestales, frutales y malezas. Este patógeno dispone de diferentesfuentes de inóculo como el rastrojo, las semillas y otros hospedantes, que le permite reiniciarsus ciclos de parasitismo-saprofitismo (Udayanga et al., 2014). La plasticidad biológica deDiaporthe spp. favoreció su expansión a diferentes agro- ecosistemas y hospedantes,afectando así la calidad de las semillas en especies arbóreas nativas e incrementando elriesgo epidemiológico (Vidić et al., 2013; Alzugaray et al. 2007). Este grupo está compuestopor el binomio específico teleomorfo-anamorfo: D. phaseolorum (Cooke & Ellis) Sacc.(teleomorfo, forma sexual perfecta) ? P. phaseoli (Desmaz.) Sacc (anamorfo, forma asexualimperfecta) y una especie independiente P. longicolla (Plo) T. W. Hobbs., que es una formaasexual, imperfecta o anamorfo de un teleomorfo aún desconocido (Fernández &Hanlin,1996). Todas estas especies están presentes en Argentina (Pioli et al., 2003, Hernández et al.2015), como además en Australia, China, Croacia, Grecia, México, Serbia y Estados Unidos.(Dissanayake et al. 2017; Petrović et al. 2018).La especie D. phaseolorumvar. sojae (Dps) (anamorfo P. phaseolivar. sojae, Pps) S. G.Lehman, Wehmeyer, asociada a Plo, causan la enfermedad Tizón del tallo y vainas de la soja(TTV) y el Decaimiento de las Semillas (DS) (Smith et al., 2008). El TTV y DS reducen losrendimientos, la germinación de las semillas y afectan la calidad de harina y aceite derivadosde semillas infectadas (Vidic et al., 1995; Jackson et al., 2009). En los últimos años, labúsqueda de resistencia a DS ha permitido caracterizar algunos genotipos de soja portadoresde genes Rpsd que otorgan resistencia (R) a esta patología de semillas. Entre ellos, con 2genes dominantes complementarios, se menciona a los cultivares Nezumizaya (Rpsd1 yRpsd2) (Smith et al., 2008; Jackson et al., 2009) y Yougetsu (Rpsd2 y Rpsd3), y con un únicogen, la línea MO/PSD 0259 (Rpsd3) y Mejiro (Rpsd2) (Zimmerman and Minor, 1993; Smith etal., 2008; Jackson et al., 2009). Sin embargo, la R fue evaluada con aislamientos dePhomopsis obtenidos en el extranjero y se desconoce si los genes de R a DS (Rpsd) sonefectivos también para la patología en tallo (TTV).Por ello, los objetivos del actual trabajo fueron: a) evaluar el comportamiento R/S(susceptibilidad) de la generación segregante de un cruzamiento entre dos genotipos de sojaportadores de genes Rpsd conocidos de R a DS, frente a TTV causado por un aislamiento deP. longicolla de la región agro-productiva de Argentina, b) verificar si los genes Rpsd sontambién efectivos para ser introgresados como fuentes de resistencia al TTV; y c) identificarnuevos genes específicos para TTV (Rttv).MATERIALES Y MÉTODOSSe realizó el cruzamiento entre los cultivares Ge3 (portador de Rpsd3) y Ge4 (portador deRpsd2), que en experimentos previos habían sido caracterizados como R y S a TTV,respectivamente, en el comportamiento promedio frente a siete aislamientos Plo y uno Dps(Hernández et al., 2015).La condición heterocigota de la descendencia de este cruzamiento fue validada molecularmente por marcadores SNP (polimorfismo de nucleótido único), como técnicabiotecnológica complementaria y de aplicación temprana que permitió detectar polimorfismosgenéticos entre progenitores con comportamiento diferencial para TTV y validar molecularmente laidentidad de las respectivas generaciones F1 (Hernández, et al., 2019) (Figura 1).De esta manera, fue posible avanzar con certidumbre en la obtención de las poblacionessegregantes F 2 y F 3 (Hernández et al., 2019). En un mismo ciclo de cultivo (2018/2019), 16plantas de cada progenitor y 59 familias F 2:3 de las que se sembraron 10 semillas de cadauna, se inocularon con la cepa 227-B2 de Plo, seleccionada por demostrar en experimentoprevios la capacidad de diferenciar a los genotipos R de los S para TTV dentro delgermoplasma disponible de soja (Hernández et al., 2019). La reacción fenotípica de R y S fueevaluada en ambos progenitores (Ge3 y Ge4) de este cruzamiento, de acuerdo a Hernándezet al. (2015), a fin de determinar los criterios para caracterizar las familias F 2:3 . En base a estaPrueba de Progenie, y siguiendo la aproximación aplicada en la generación segregante deotro cruzamiento R x S (Ge6 x Ge4) por Hernández et al. (2019) se pudo inferir elcomportamiento frente a TTV de la planta F 2 progenitora de cada familia.RESULTADOS Y DISCUSIÓNAnte la inoculación con la cepa 227-B2 de Plo, Ge3 mostró 4 sobre 16 plantas muertas entanto que para Ge4, esta proporción fue de 11/16. En consecuencia, se detectó uncomportamiento diferencial para TTV entre estos genotipos, demostrando una variabilidad enla efectividad frente esta enfermedad entre los genes Rpsd (que confieren resistencia a DS deacuerdo a lo reportado por Zimmerman and Minor, 1993; Smith et al., 2008 y Jackson et al.,2009, entre otros).De hecho, Rpsd2 (portado por Ge4) fue inefectivo frente a la cepa aislada en elagroecosistema pampeano en tanto que Rpsd3 (portado por Ge3), fue efectivo, aunque la Rconferida es menor en comparación a la mostrada por otro cultivar (Ge6) en el reporte deHernández et al. (2019). No obstante, para el cruzamiento particular analizado en este trabajo,se consideró a Ge3 como el progenitor R y a Ge4 como el S, determinando como criterios para evaluar a las familias F2:3, los umbrales de R y S mostrados en la Tabla 1.Siguiendo este criterio, y teniendo en cuenta que en algunas familias F3 hubo pérdidas deplantas por lo que las proporciones umbrales debieron ser ajustadas al número de individuosfinalmente evaluados (aclarando que el mismo siempre fue mayor o igual a 6), se obtuvieronlos resultados mostrados en la Tabla 2.La prueba no paramétrica del Chi-cuadrado (χ 2 = 1,37, χ 2t (2g.l, p= 0,05) = 1,37, noc la proporción de clases fenotípicassignificativo) reveló que no existen diferencias entreobservadas en las familias F2:3 (Prueba de Progenie que permitió inferir el fenotipo de cadauna de las plantas F2 que originaron las respectivas familias) y la segregación 9:3:4 esperadapara una interacción entre dos genes de tipo epistasis simple recesiva (ESR). Estosresultados sugieren que si bien los genes de R a DS (Rpsd) portados por los progenitoresGe3 (Rpsd3) y Ge4 (Rpsd2) no fueron completamente efectivos para conferir R a TTV, puesregistraron 3 y 7 plantas muertas por TTV cada 10 plantas, existirían en estos genotipos o almenos en Ge3, otros genes distintos al grupo de los Rpsd,que admiten ser denominados Rttv. Esta hipótesis es avalada, además, por la identificaciónde un primer gen Rttv1 (Hernández et al., 2019) en la generación segregante del cruzamientoGe6 (R) y el mismo progenitor Ge4 (S), donde el mencionado cultivar Ge6 no es portador degenes Rpsd conocidos, pero mostró una reacción de R a TTV causado por el mismoaislamiento 227-B2, más evidente que la expresada por Ge3 en esta caracterización.Considerando que en aquel estudio genético se detectó la existencia de epistasis dobledominante (EDD) (Hernández et al., 2019) y que el grado de R de Ge3 frente a TTV esdiferente al ya observado en el Ge6, es posible proponer que en el cruzamiento analizado enel actual experimento se ha identificado al menos un nuevo gen de resistencia a TTV,denominado Rttv2, cuya relación con el ya informado Rttv1 deberá dilucidarse mediante elcruzamiento (R x R): Ge3 x Ge6.CONCLUSIONESLa evaluación de la reacción frente a TTV de dos genotipos de soja seleccionados comoprogenitores portadores de genes de R conocidos (Rpsd) a DS, permitió definir umbrales decomportamiento (R y S) al ser inoculados con un aislamiento de P. longicolla obtenido en laregión agro-productiva de Argentina, e identificar individuos resistentes, medianamenteresistentes y susceptibles en la generación segregante.Sin embargo, a través del comportamiento de los progenitores se verificó que los genesRpsd de R a Decaimiento de semillas no son completamente efectivos para ser introgresadoscomo fuentes de resistencia al Tizón del tallo y vaina.En base a resultados de la prueba de progenie, y en comparación con resultados obtenidospreviamente por el grupo de trabajo, se puede concluir que al menos uno de los genesidentificados en este trabajo es novel y específico para TTV, y proponer su denominacióncomo Rttv2.AGRADECIMIENTOS:Los autores agradecen a Carlos O Gosparini, Bibiana Ferrari y a las Instituciones: ConsejoNacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad Nacional deRosario (UNR), Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario (IICAR, UNR-CONICET), GDM Seeds y a la Bolsa de Comercio de Rosario.