“Caracterización patogénica de la resistencia a la Cancrosis del tallo de la soja en una población segregante para el gen Rdm2”

CHIESA, M.A.; PIOLI, R.N.; CAMBURSANO, M.V.; GOSPARINI, C.O.; & MORANDI, E.N.

Bolsa de Comercio de Rosario, Santa Fe, Argentina

Congreso; 3º Congreso de Soja del MERCOSUR: Mercosoja 2006; 2006

AcSoja

Caracterización patogénica de la resistencia a la cancrosis del tallo de la soja eN una población segregante para el gen Rdm2. M.A. Chiesa1; R.N. Pioli2; M.V. Cambursano1; C.O. Gosparini1 & E.N. Morandi1* 1Fisiología Vegetal y 2Fitopatología, Fac. Cs. Agrarias, UNR. CC 14, 2125 Zavalla, Santa Fe, Argentina. TE: 0341- 4970080/85. emorandi@unr.edu.ar Introducción    Las enfermedades constituyen uno de los principales factores limitantes del cultivo de la soja [Glycine max (L) Merr.], afectando tanto su rendimiento como la calidad de la semilla. Se conocen más de 100 patógenos que afectan a la soja de distinta naturaleza (hongos, bacterias, virus, nemátodes), de los cuales unos 35 tienen importancia económica.    La severidad de una determinada enfermedad dependerá del grado de compatibilidad de la interacción específica planta-patógeno, de la influencia de las condiciones ambientales sobre la misma, como también del manejo de dicha asociación. La incorporación de genes de resistencia (genes R) es el método más eficaz para reducir el daño causado por las enfermedades. Por este motivo, la obtención de cultivares resistentes a enfermedades de importancia económica es un objetivo prioritario en todos los programas de fitomejoramiento.   Ciertos patógenos se agrupan en taxas intra-específicas de distinta virulencia, lo que aumenta las posibilidades de reacciones compatibles en la interacción planta-patógeno, pudiendo eventualmente "quebrar" resistencias previas, especialmente cuando una misma fuente es usada prolongadamente en cultivares de amplia difusión. Por lo mencionado, el diseño de estrategias para la incorporación de resistencia a una enfermedad determinada, y su mantenimiento en el tiempo, requiere tanto del conocimiento de la variabilidad patogénica del agente causal, como del grado de compatibilidad con los genes R que controlan la respuesta fisiológica de la planta.    Diaporthe phaseolorum var. meridionalis (DPM) es uno de los agentes causales de la enfermedad conocida como Cancrosis del Tallo de la Soja, CTS. La CTS es una enfermedad potencialmente muy destructiva debido a que puede causar la muerte de las plantas desde la mitad de la estación de crecimiento hasta la madurez (Yorinori, 1996). Esta enfermedad irrumpió con fuerza en nuestro país en las campañas 1996/97 y 1997/98, causando grandes pérdidas en la zona pampeana núcleo (Pioli et al., 1997; 1998).    Se conocen cuatro genes mayores (Rdm1, Rdm2, Rdm3 y Rdm4) de resistencia a CTS. Los mismos fueron caracterizados como dominantes y de herencia simple; aunque no todos son igualmente efectivos frente a distintos patotipos de DPM (Kilen & Hartwing, 1987). Recientemente hemos demostrado la existencia de variabilidad patogénica en aislamientos locales de DPM interactuando con distintos genes Rdm (Pioli et al., 2003). En particular, el gen Rdm2 fue caracterizado como un gen mayor con dominancia completa y está presente junto al gen Rdm1 en el cv. Tracy-M (Kilen et al, 1985).     La hipótesis planteada en este trabajo fue que el grado de resistencia (i.e. completa o parcial) conferida por el gen Rdm2 depende de la interacción específica planta-patotipo evaluada y de la cantidad de alelos dominantes del gen de resistencia presentes. Materiales y Métodos    Para probar esta hipótesis se evaluó el grado de resistencia al aislamiento local CE109, de DPM, previamente caracterizado morfológica, patogénica y molecularmente (Pioli et al, 2003), en una población segregante F2 (n=72) obtenida del cruzamiento entre el genotipo susceptible J77-339 (rdm2/rdm2) y el genotipo resistente JII (Rdm2/Rdm2). Los genotipos utilizados fueron provistos por T.C. Kilen. La caracterización genotípica de los individuos F2 se obtuvo a partir del análisis fenotípico de su correspondiente progenie F3 (11 individuos por cada línea F2 para recuperar con un 95 % de probabilidad el genotipo susceptible).    Las plántulas en estadio V2 (12 a 15 días de edad) fueron inoculadas artificialmente realizando una herida debajo del nudo cotiledonar donde se aplicó el micelio del aislamiento CE109. Las inoculaciones se realizaron en invernadero, en condiciones controladas de luz, humedad y temperatura. Los resultados finales se evaluaron como porcentaje de plantas muertas (% PM) a los 63 dpi (días post inoculación). Para categorizar las interacciones planta-patógeno según su grado de compatibilidad se consideró como interacción incompatible (genotipo resistente) a las líneas que mostraron un % PM menores al 20,0% y como  interacción altamente compatible (genotipo susceptible) a las que mostraron % PM mayores al 70,0%. Los valores de % PM entre 20,0 y 70,0 se consideraron interacciones moderadamente compatibles. Además, se evaluaron los síntomas cada 7 días, durante 2 meses, para construir la curva de progreso de la enfermedad. Resultados y discusión    Segregación del locus Rdm2. La descendencia F3 del 23,6 % de los individuos F2 analizados mostró un 5,09 ± 5,03 % PM (interacción incompatible; genotipo resistente); otro 29,2 % mostró un 81,80 ± 9,30 % PM promedio (interacción altamente compatible; genotipo susceptible); mientras que el 47,2 % restante presentó un 39,05 ± 15,10 %PM promedio (interacción intermedia; genotipo moderadamente resistente) (Tabla 1, Figura 1). Los valores  promedio entre los tres grupos determinados fueron diferentes significativamente (test de T,  P < 0,0001) (Figura 1). Tabla 1. Valores observados y esperados para la segregación (1:2:1) de la resistencia en la población derivada del cruzamiento J77-339 x JII (n = 72), inoculada con el patotipo CE109 de DPM, medida a los 63 días post-inoculación, dpi.  (c2 = 0,6667; P ≤ 0,95).     GENOTIPO F2 Observ.      Esper. N (%) F3 N Homocigota Dominante (RR) 17 (23,6 %) 18 (25,0 %) 187 (17 x 11) Heterocigota (Rr) 34 (47,2 %) 36 (50,0 %) 374 (34 x 11) Homocigota Recesivo (rr) 21 (29,2 %) 18 (25,0 %) 231 (21 x 11)   Figura 1. Promedios de porcentajes de plantas muertas (%PM) después de 63 dpi, para cada genotipo estudiado, donde se observan las diferencias significativas entre los mismos. (*) diferencia significativa, P< 0,0001.     Se realizó la prueba c2 para verificar que los datos observados ajustaran a los esperados para una segregación 1:2:1, es decir la segregación esperada para un locus con dominancia parcial o incompleta. El valor de c2 obtenido (c2 (2 gl) = 0,6667) es bajo (P entre 0,50-0,75 ) por lo tanto se concluye que no existe diferencia significativa entre los valores observados y esperados para una segregación 1 homocigota dominante : 2 heterocigotas : 1 homocigota recesivo; característica de loci con dominancia parcial o incompleta. Los resultados de segregación obtenidos indican que el gen Rdm2 en estado heterocigota sólo confiere resistencia parcial a la enfermedad, sugiriendo que, en la interac