Investigadores de Cornell han descubierto un nuevo gen de resistencia al mildiú velloso de la uva, lo que brinda a la industria del vino y la uva una nueva y poderosa herramienta para combatir esta devastadora enfermedad.
por Erin Rodger, Universidad de Cornell
«De los genes de resistencia al mildiú encontrados en el mundo hasta la fecha, este es uno de los más fuertes», dijo Lance Cadle-Davidson, profesor adjunto de la Escuela de Ciencias Vegetales Integrativas de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida y investigador de plantas. patólogo de la Unidad de Investigación de Genética de la Uva del USDA en Ginebra. «El descubrimiento podría ayudar a los criadores a desarrollar variedades de uva más resistentes».
Causado por el hongo Plasmopara viticola, el mildiú velloso de la uva (DMG) es una de las enfermedades de la uva más dañinas en el este de los Estados Unidos. Los racimos de uva son muy susceptibles una vez que las vides terminan de florecer, y las infecciones tardías pueden defoliar las vides justo cuando las bayas están tratando de madurar. Esto daña la maduración, la resistencia al invierno y, finalmente, el retorno de la cosecha.
El descubrimiento de la investigación se describe en el artículo «Una estrategia de haplotipos de varios niveles para mejorar el ensamblaje por fases y el mapeo fino de un locus de resistencia a enfermedades», que se publicó en Plant Physiology .
Los autores principales fueron Cheng Zou, investigador asociado en el Centro de Bioinformática de Cornell, Qi Sun, codirector del Centro, Surya Sapkota, ex investigador postdoctoral y ahora obtentor de uvas en el USDA y Cadle-Davidson.
Cadle-Davidson notó que la accesión parecía ser resistente al mildiú velloso en el campo y recurrió al Centro de Bioinformática para realizar más investigaciones.
Utilizando un proceso de tres pasos desarrollado a través de VitisGen2, un proyecto multidisciplinario centrado en reducir el tiempo, el esfuerzo y el costo involucrados en el desarrollo de la próxima generación de uvas, la instalación pudo encontrar el gen responsable en solo dos meses.
Utilizando un mapeo genético de baja resolución en una gran población reproductora, el equipo redujo los posibles genes candidatos a unos pocos cientos de genes. A continuación, el mapeo de alta resolución de los recombinantes redujo aún más los genes candidatos a un par de docenas. Finalmente, mediante el ensamblaje por fases de los cromosomas del progenitor de Vitis x doaniana y el análisis comparativo de los alelos resistentes y susceptibles, se identificó la base genética exacta de la resistencia al mildiú.
«Uno de los componentes más innovadores de esta investigación es la estrategia que se utilizó porque podría cambiar las reglas del juego para los fitomejoradores de cultivos especializados de todo el mundo», dijo Sun. «Los obtentores podrían utilizar este proceso para identificar genes de forma rápida y eficiente en otros cultivos heterocigotos como las manzanas».
Cuando se trata del desarrollo de nuevas variedades de uva, el gen recién descubierto podría ayudar a los productores a combatir la DMG a largo plazo a medida que el cambio climático provoca aumentos en las epidemias de DMG en todo el noreste.
«Los productores suelen utilizar fungicidas para controlar la DMG, pero la DMG puede eventualmente desarrollar resistencia a los fungicidas», dijo Bruce Reisch, obtentor de uvas y profesor emérito de horticultura en CALS. «Desarrollar nuevas variedades de uva para los productores con una variedad de genes fuertes y resistentes es la solución definitiva».
Un viñedo típico de vinífera en el noreste puede requerir más de 12 aplicaciones de fungicidas para el mildiú velloso, el mildiú polvoriento y otras enfermedades.
«Si un productor produjera uvas resistentes a estas enfermedades, el número de pulverizaciones en un viñedo podría reducirse a una o dos al año», afirma Reisch. «Con las herramientas que tenemos ahora, existen infinitas posibilidades para desarrollar nuevas uvas que ofrezcan calidad y resistencia a las enfermedades «.
Más información: Cheng Zou et al, Una estrategia de haplotipos de varios niveles para mejorar el ensamblaje por fases y el mapeo fino de un locus de resistencia a enfermedades, Plant Physiology (2023). DOI: 10.1093/plphys/kiad494
