Resistencia genética a la roya asiática

En un escenario de creciente pérdida de sensibilidad del hongo causante de la roya asiática, la resistencia genética cobra aún más importancia, no como una alternativa de control aislada, sino como una herramienta indispensable en el manejo integrado de esta enfermedad que desafía la sostenibilidad de la soja en Brasil. .

Desde el primer informe sobre la aparición de la roya asiática de la soja en Brasil en 2001, la enfermedad causada por el hongo Phakopsora pachyrhizi continúa amenazando el éxito de la cadena productiva de la soja. Incluso después de muchos años de “convivencia” con la roya, el sector productivo aún no ha encontrado una solución eficaz para combatirla. El aumento en el número de aplicaciones de fungicidas en cada cosecha, con un promedio actual cercano a tres aplicaciones, es un reflejo del problema de la roya de la soja. Los costos de los fungicidas utilizados para controlar la roya se estiman en 2 mil millones de dólares anuales, lo que, junto con las posibles pérdidas de productividad, hacen de la enfermedad una seria amenaza para la sostenibilidad de la producción de soja en Brasil.

A pesar de la variación en la incidencia de la roya en las regiones productoras de soja del país, el mapa de dispersión de la enfermedad elaborado por el Consorcio Antirust muestra su ocurrencia generalizada (Figura 1). De hecho, la enfermedad es recurrente cada año, con variaciones en su incidencia influenciadas principalmente por las condiciones climáticas, la eficiencia del vacío sanitario y el control de las plantas de soja voluntarias fuera de temporada, que generalmente sirven de “puente verde” para el inóculo. de la siguiente cosecha.

A pesar de las expectativas de eficacia de los fungicidas contra la enfermedad, la comunidad científica y las empresas de agroquímicos han demostrado una pérdida significativa de sensibilidad del hongo a los principios activos disponibles en el mercado. Esto ocurre principalmente debido al proceso de selección de individuos resistentes presentes en las poblaciones del hongo, lo que, combinado con su rápida capacidad de reproducción y dispersión, contribuye a la rápida pérdida de efectividad del control.

FRAC Brasil (Comité de Acción de Resistencia a los Fungicidas: http://www.frac-br.org/soja) presentó recientemente nuevas recomendaciones para el manejo de la roya asiática de la soja, que se basan principalmente en la importancia de retrasar el rápido desarrollo de poblaciones resistentes de el hongo a los tres principales grupos químicos utilizados para controlar la enfermedad. Además de la pérdida de sensibilidad del patógeno a los fungicidas ofrecidos en el mercado, el sector productivo también está preocupado por la baja expectativa de lanzar al mercado productos con alta eficacia contra la roya en el corto y mediano plazo.

Considerando el escenario de baja efectividad de los principales productos químicos disponibles, el uso de cultivares resistentes se convierte en una herramienta importante en el manejo de la roya. Actualmente se encuentran disponibles en el mercado cultivares de soja INOX, con genes de resistencia a la roya de la soja. El principal mecanismo de resistencia de estos cultivares ocurre a través de una reacción de hipersensibilidad, que puede identificarse visualmente por la lesión marrón rojiza del tipo RB (del inglés, “rojizo marrón” – Figura 2). Este tipo de reacción limita el desarrollo del hongo en el tejido foliar y reduce significativamente la esporulación, limitando el progreso y la propagación de la enfermedad. Los cultivares susceptibles presentan síntomas típicos de la enfermedad en la hoja con lesiones tipo “TAN”, las cuales presentan estructuras reproductivas (uredias) con grandes cantidades de uredosporas viables. Las uredosporas se propagan fácilmente con el viento, lo que permite una rápida evolución de la epidemia de roya. Al principio, los síntomas aparecen como pequeñas manchas en el envés de la hoja, pero en condiciones favorables de temperatura y alta humedad, la gravedad puede evolucionar rápidamente y provocar coloración amarillenta y defoliación temprana, dañando en consecuencia el relleno del grano. 

A pesar de la reacción de resistencia a la roya, en situaciones de alta incidencia de la enfermedad, los cultivares resistentes pueden reaccionar con muchas lesiones de RB y esto puede resultar en pérdida de área foliar, si no se utilizan fungicidas para controlar la enfermedad. Por lo tanto, incluso con el uso de cultivares INOX, la aplicación de fungicidas sigue siendo fundamental, ya que además de reducir sustancialmente el avance de la enfermedad, según los resultados de los ensayos de campo (Figura 3), siempre será necesario controlar otras enfermedades, como la mancha foliar y las enfermedades de fin de ciclo (CLD).

Otra función del uso de cultivares resistentes a la roya es una mayor flexibilidad para las aplicaciones de fungicidas, ya que el mecanismo genético de acción es continuo, desde el establecimiento del cultivo de soja hasta la fase reproductiva. Esto permite una mayor seguridad de control en situaciones de períodos prolongados de lluvia, que imposibilitan las aplicaciones de fungicidas o cuando las aplicaciones se retrasan. La contribución a una mayor seguridad proporcionada por los cultivares INOX en áreas de siembra comercial de soja se puede observar en áreas de alta presión de enfermedades (Figura 4).

La resistencia genética la confieren genes conocidos en la literatura como Rpp (resistencia a Phakopsora pachyrhizi). Actualmente se reportan siete genes diferentes con las siglas Rpp1-7 y para cada uno existen diferentes “versiones” conocidas como alelos. Por analogía con las sustancias químicas, cada gen podría considerarse como un grupo químico con un modo de acción diferente, mientras que los alelos serían las diferentes moléculas dentro de cada grupo. Los genes se encuentran en fuentes (líneas de soja – Figura 5) existentes en bancos de germoplasma, que en la mayoría de los casos no están adaptados a las condiciones de suelo y clima de Brasil y, por lo tanto, requieren un extenso trabajo de mejoramiento genético para que puedan resultar en cultivares que combinan resistencia genética con un alto potencial productivo.

Los trabajos de caracterización de las diferentes fuentes de resistencia muestran que existen respuestas de hipersensibilidad muy diferentes (Figura 6). La importancia de la diversidad de genes de resistencia a la roya se debe precisamente a la variabilidad genética existente en las poblaciones del hongo, donde siempre habrá algún aislado o raza que tenga la capacidad de “romper” la resistencia de una variedad, así como su pérdida. de sensibilidad a los fungicidas. 

Para evitar la ruptura de la resistencia y aumentar la longevidad del control genético de la enfermedad, se pueden combinar múltiples genes en una sola variedad. Para lograrlo, es fundamental desarrollar herramientas de análisis de ADN conocidas como marcadores moleculares, que permitan una selección eficiente de genes durante el proceso de reproducción. Sin embargo, la mejora genética lleva tiempo y requiere un promedio de siete años para desarrollar una nueva variedad.

Debido a la alta inversión en el desarrollo de cultivares resistentes, el uso de fungicidas también es fundamental para preservar la tecnología genética. Los fungicidas ayudan a reducir la presión de selección y eliminar individuos del hongo que potencialmente podrían "romper" la resistencia existente en los cultivares. Asimismo, los cultivares con resistencia genética pueden ayudar a controlar individuos del hongo que son menos sensibles a los fungicidas, contribuyendo a la longevidad del control químico en el manejo de la roya. Por lo tanto, se recomienda que el manejo y número de aplicaciones de fungicidas en un cultivar resistente sea similar al de una variedad susceptible.

Dada toda la complejidad del control eficaz de la roya, está claro que el pilar central del manejo es la reducción de la cantidad de inóculo de patógenos (léase reducción o eliminación de uredosporas viables) durante toda la cosecha y especialmente fuera de temporada. Para ello, no existe una solución única, sino una propuesta de control integrado (Figura 7), que incluye: (i) respetar el vacío sanitario por un mínimo de 60 días y eliminar las plantas voluntarias de soja durante este período; (ii) dar preferencia a cultivares de ciclo temprano y que se adapten bien a la siembra al inicio/apertura de la cosecha; (iii) utilizar cultivares con resistencia genética a la roya asiática, actualmente en el mercado bajo la marca INOX; (iv) realizar un seguimiento y control rápido con fungicidas ante los primeros síntomas o preventivo en el cultivo, con la adopción de protectores multisitio y la alternancia de fungicidas, siguiendo las recomendaciones de los fabricantes.

Finalmente, ahora está claro que la roya asiática de la soja es un problema de seguridad nacional. Los impactos socioeconómicos serán catastróficos, según encuestas realizadas por la Asociación Brasileña de Agronegocios (ABAG), si Brasil pierde sus medios para controlar la roya. Es fundamental que el productor siga siempre utilizando el concepto de control integrado de la roya, respetando y preservando las tecnologías actualmente existentes.

Artículo publicado en el número 222 de Cultivar Grandes Culturas, noviembre de 2017.