Caracterización genética y patotípica del hongo Magnaporthe oryzae en cultivos de arroz en Colombia

El arroz (Oryza sativa L), es alimento básico para las dos terceras partes de la población del mundo. El añublo del arroz causado por Magnaporthe oryzae (Hebert) es la enfermedad más limitante en su producción. La resistencia genética es una de las principales formas de controlar esta enfermedad. Si...

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Autores:: Prado Patiño, Gustavo Adolfo

Tipo de recurso:: Doctoral thesis

Fecha de publicación:: 2016

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

Idioma:: spa

Description
Summary:	El arroz (Oryza sativa L), es alimento básico para las dos terceras partes de la población del mundo. El añublo del arroz causado por Magnaporthe oryzae (Hebert) es la enfermedad más limitante en su producción. La resistencia genética es una de las principales formas de controlar esta enfermedad. Sin embargo, el patógeno tiene la capacidad de superar la resistencia de las variedades dos a tres años después de su liberación. A nivel internacional, los centros de investigación como el CIAT, han desarrollado estudios sobre las poblaciones de este patógeno y sus interacciones con genes de resistencia presentes en diferentes grupos de variedades diferenciales, generando así diversos tipos de información para los programas de mejoramiento. El presente estudio tuvo como objetivo caracterizar una nueva población de M. oryzae de Colombia tanto patotípicamente como genotípicamente, el cual se propuso debido a que hace más de diez años no se tiene información precisa de la estructura poblacional de este hongo en Colombia, siendo esta información de gran importancia para los programas de mejoramiento de arroz de América Latina y el Caribe. Este estudio se realizó en la Estación Experimental del CIAT-Palmira, con 114 aislamientos del hongo colectados en siete departamentos del país entre los años 2008-2012 y provenientes de 99 materiales diferentes de arroz. La caracterización patotípica de esta población del hongo se realizó utilizando un nuevo grupo de líneas diferenciales monogénicas, las cuales representan 25 genes de resistencia, y la metodología desarrollada por Hayashi y Fukuta (2009), mediante lo cual se logró determinar el número de razas de esta población; también se hicieron análisis mediante el índice de similaridad de Sokal and Michener (1958), análisis de correspondencia múltiple, frecuencias de compatibilidad, distribución geográfica e índice de diversidad patotípica. Los análisis genéticos se realizaron utilizando la técnica rep-PCR POT2 propuesta por Hamer et al (1992). Se analizó la estructura genética de esta población mediante el índice de similaridad de Nei-Li, análisis de correspondencia múltiple e índice de diversidad genética. De los 114 aislamientos caracterizados patotípicamente, se encontraron 61 razas o patotípos, donde la gran mayoría de estos (89%) fueron representativos del departamento del Meta, siendo el 62% de este 89% total provenientes de la estación experimental de Santa Rosa (EESR), el cual es un sitio “HOT SPOT” para este patógeno. Los análisis de clúster indicaron la presencia de siete grupos patotípicos, estando los grupos 1, 2, 3 y 4 representados por los aislamientos más virulentos de la población y siendo el grupo 3 en el que se encuentran los aislamientos que superaron la resistencia de los 25 genes de resistencia. Esta población mostró una diversidad patotípica del 97.5%, lo cual indica que es altamente diversa. Las menores frecuencias de virulencia de la población del hongo se presentaron frente a los genes de resistencia Pi-9(t), Pita-2(1), Pita-2, Pik-m, Pik-h, Pi20(t) y Piz-t, siendo estos genes los que en este momento deberían ser utilizados en programas de mejoramiento de la resistencia al patógeno. Para la caracterización genética se utilizaron 95 aislamientos del total de los 114, debido a que de 19 de ellos no se logró obtener DNA; de estos 95 aislamientos se obtuvieron 67 haplotipos que expresaron un índice de diversidad genética global de la población del 98.7%, indicando esto la alta diversidad genética de este hongo en Colombia. Al igual que para los análisis patotípicos, el mayor número de haplotipos se encontró en el departamento del Meta (74.6%), siendo el 72% de estos haplotipos representativos de la EESR, corroborando nuevamente este resultado la gran diversidad genética y patotípica de este hongo en este sitio, el cual sigue siendo de gran importancia para la selección de germoplasma por resistencia a M. oryzae. La población se estructuró en siete grupos genéticos, cuatro de los cuales (1, 3, 5 y 6) presentaron similaridad con los grupos genéticos SRL-1 a SRL-6 y ALL-7, reportados previamente por Levy et al., 1993 y los grupos 2, 4 y 7 se reportan como grupos genéticos nuevos, debido a que no presentaron similaridad alguna con los grupos antes reportados por Levy et al., 1993. No se observó ninguna correlación entre los grupos patotípicos y los grupos genéticos encontrados.

Caracterización genética y patotípica del hongo Magnaporthe oryzae en cultivos de arroz en Colombia

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