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Avances en la resistencia contra el Virus de Hoja Blanca en Arroz

Una respuesta al creciente desafío de los brotes de Virus de Hoja Blanca (VHB) que se han presentado en los últimos 4 años en los arrozales de los departamentos de Norte de Santander, Tolima y Huila, en Colombia, podría estar en los QTLs. Los mismos que son definidos como sitios en el genoma asociados con características cuantitativas como es el caso de la resistencia a la enfermedad de la hoja blanca del arroz.

Hoy, gracias a la estrecha colaboración entre la Federación de Productores de Arroz (Fedearroz), el Laboratorio de Genética y Genómica de Arroz, la Unidad de Virología del CIAT, e investigadores del Programa de Arroz del Centro, es posible saber que la única variedad resistente al virus de la hoja blanca -Fedearroz 2000- presenta dos QTLs: uno ubicado en el cromosoma 4 para la resistencia al VHB y otro, ubicado en el cromosoma 5 para la resistencia al daño mecánico producido por su insecto vector Tagosodes orizicolus, llamado comúnmente “sogata”.

Foto: FLAR

Foto: FLAR

Este resultado significa un gran avance en el conocimiento de la herencia de la resistencia a esta enfermedad, dado que dicha región en el genoma explica un porcentaje significativamente importante de la variación de dicha característica, siendo una herramienta valiosa en el momento de establecer estrategias de mejoramiento para el cultivo.

QTLs pioneros en arroz

El primer reporte de resistencia en tres QTLs a la enfermedad del VHB y al vector fue publicado en enero de 2014 por Luz Elena Romero, Mejoradora en Genética de Plantas del CIAT, y colaboradores, como fruto del trabajo colaborativo entre el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD, por su sigla en francés) y el Laboratorio de Genética y Genómica de Arroz, liderado por el genetista Mathias Lorieux.

Un trabajo que tuvo como principal objetivo contribuir a un mejor entendimiento de la genética de resistencia al VHB, a través de la identificación de QTLs. Esto con el fin de contribuir al desarrollo de tecnologías más efectivas en tiempo y costo para facilitar el proceso de selección de líneas de arroz basados en la aplicación de marcadores moleculares asociados con la resistencia.

Este estudio consistió en cruzar dos variedades de arroz: Fedearroz 2000 y Fedearroz 50 como materiales resistentes al VHB y a T. orizicolus, respectivamente, con una línea experimental susceptible a ambas características: WC366. Esta estrategia permitió establecer el control genético de la resistencia al VHB y a su insecto vector.

El trabajo posterior de mejoramiento asistido por marcadores moleculares está basado en la información de los QTLs, los cuales permiten diseñar esquemas sencillos para mejorar el germoplasma de arroz y así reducir las pérdidas causadas por esta enfermedad que se presenta en forma de epidemias cíclicas severas en los cultivos de arroz. Estos resultados tienen importantes implicaciones para el mejoramiento de arroz en América Latina, en tanto que abren el camino para el uso de modernas y eficientes estrategias para obtener nuevo germoplasma élite con alta resistencia al VHB.

De esta forma, fue posible desarrollar una metodología para incorporar los QTLs de Fedearroz 2000 en el genoma de variedades con características de interés agronómico para Fedearroz, a través del retrocruzamiento asistido por marcadores moleculares. Esta metodología reduce el tiempo empleado para lograr mejorar un material de arroz para la resistencia a la hoja blanca y por lo tanto, y se reducen los costos de producción. Esta conclusión es resultado del proyecto que inició en 2009, con apoyo del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (MADR).

Más frutos de la alianza Fedearroz-CIAT

Con base en estos buenos resultados, el equipo de investigación Fedearroz-CIAT ha implementado la selección asistida por marcadores utilizando los QTLs de Fedearroz 2000 en cuatro genotipos comerciales para cubrir todos los ambientes en que se cultiva arroz en Colombia.

La aplicación de este tipo de tecnología beneficia a un grupo grande de países en América Latina que sufren los flagelos de esta enfermedad. Ellos son: Perú, Ecuador, Colombia, Venezuela, Panamá, Brasil, Belice, Puerto Rico, Costa Rica, Nicaragua, Honduras, El Salvador, República Dominicana, Cuba, Guyana, Surinam, Guyana Francesa, sur de Estados Unidos y México.

Paralelo a estas actividades, el equipo de virología se enfoca en el diagnóstico del VHB a través de pruebas serológicas y moleculares para este virus, tanto en muestras de tejido vegetal como en insectos, siendo de gran apoyo para la ejecución del Monitoreo Nacional de la virulencia de VHB en sogatas que adelanta Fedearroz en diferentes zonas arroceras de Colombia.

La investigación en VHB no se detiene

Luz Elena Romero y el equipo de virología del CIAT continúan el trabajo de investigación sobre la diversidad genética del virus de la hoja blanca. Propuesta iniciada en 2014 a partir de la necesidad de conocer si los fuertes brotes presentados en Colombia en los últimos cuatro años tendrían alguna relación con la aparición de una nueva cepa de este virus.

Los resultados de esta investigación están en camino a ser publicados y permitirán tomar decisiones frente al control de la enfermedad, al tiempo que ofrecerán las bases para un mejor entendimiento de ésta.

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