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IDENTIFICACIÓN DE GENES Y PROGENITORES PARA CONFERIR
RESISTENCIA
A
LAS
BACTERIAS
Y
VIRUS
MÁS
NOCIVOS,
A
CULTIVARES DE INTERÉS EN CHILE Y JITOMATE
Resumen ejecutivo
El objetivo de este proyecto fue identificar progenitores, detectar y en su caso
aislar genes de resistencia que permitieran generar variedades con resistencia
a las enfermedades producidas por un patógeno o por infecciones mixtas más
comunes en los cultivos de chile y jitomate.
La metodología propuesta para el logro de ese objetivo estuvo en función de
dos estrategias; a) búsqueda derivada de genes o marcadores moleculares de
resistencia conocidos de otras especies, con lo cual se buscó tomar ventaja de
la correspondencia genética existente entre las especies, y b) uso de la
hibridación supresiva substractiva (SSH) para generar bibliotecas enriquecidas
de fragmentos genómicos inducidos en plantas tolerantes o resistentes al
ataque de mezclas de patógenos recurrentes en las regiones productoras de
jitomate y chile de México.
En ambas estrategias el requisito inicial fue la definición de las plantas modelo
por confrontación del germoplasma de jitomate y chile con los patógenos en
sus variantes o patotipos más virulentos.
Para el análisis de interpretación de resultados se recurrió a los análisis
estadísticos de varianza Fisher, documentación fotográfica de geles, placas
radiográficas y comparación por Blast de las secuencias obtenidas con las
bases de datos geonómicos tales como NBCI.
La investigación se llevó a cabo en cuatro etapas. En la primera se realizaron
220 colectas de chile y 280 de jitomate en la región norte-centro del país, con
base en dos criterios: a) materiales no representados en los bancos de
germoplasma, y b) colectasen localidades con problemas fitosanitarios.
En la segunda etapa se identificaron y aislaron los diferentes patógenos que
se utilizaron en el desarrollo del estudio: razas de Xanthomonas campestris pv
vesicatoria, importante para los programas de mejoramiento de jitomate y
chile, así como para entender los factores ecológicos y patogénicos que
influyen en la sensibilidad y/o resistencia a los bactericidas, particularmente en
el caso de la zona hortícola de Sinaloa. En esta etapa se obtuvieron de cada
patógeno las variantes o razas más distribuidas y agresivas, con el fin de
detectar mejores opciones de resistencia.
En las etapas tercera y cuarta se sometieron a un proceso de evaluación 163
accesiones de materiales criollos de chile a los virus tobacco mosaic virus
(TMV), tobacco etch virus (TEV), alfalfa mosaic virus (AMV) y tomato spotted
wilt virus (TSWV); se evaluaron 226 accesiones de jitomate a los virus
cucumber mosaic virus (CMV), tobacco etch virus (TEV) y tomato spotted wilt
virus (TSWV), así como 327 accesiones de chile a la bacteria Xanthomonas
campestri pv vesicatoria (Doidge) Dye, y 342 accesiones de jitomate a la
bacteria Xanthomonas campestris pv vesicatoria (Doidge) Dye.
En la etapa tres se probaron cuando menos 10 poblaciones diferentes de chile
y jitomate con cada uno de los patógenos y sus mezclas, y en la etapa cuatro
se identificaron plantas de chile y jitomate que pudieran ser candidatas a
progenitores
utilizando
como
herramienta
de
auxilio
los
marcadores
moleculares asociados a las resistencias buscadas.
Como resultado de la primera etapa se establecieron las bases necesarias
para proceder a la adecuada realización de las etapas siguientes. Como
producto de la segunda etapa, el investigador obtuvo las variantes y las razas
más peligrosas para la mayor parte de las regiones donde se cultivan chile y
jitomate en México de CMV, TEV, TYLCV y Xantohomonas campestris pv
vesicatoria. En las últimas dos etapas se detectaron fuentes y genes de
resistencia a las bacterias y virus más importantes en jitomate y chile, con el
fin de incorporarlas al proceso de obtención de variedades mejoradas; es
decir, se detectaron en chiles y jitomates las fuentes de resistencia a los
diferentes patógenos evaluados.
Demanda o problemática que atiende
Detectar fuentes y genes de resistencia a las bacterias y virus más importantes
en jitomate y chile, para incorporarlas al proceso de obtención de variedades
mejoradas. Estudiar la bacteria focal en ambas especies de plantas:
Xanthomonas campestris pv. Vesicatoria; los virus en chile: tobacco mosaico
virus (TMV), tobacco etch virus (TEV), alfalfa mosaic virus (AMV), tomato
spolled wilt virus (TSWV); y en jitomate: tobacco etch virus (TEV), cucumber
mosaic virus (CMV) y tomato spotted wilt virus (TSWV).
Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología
generada
Variantes y razas más peligrosas para la mayor parte de las regiones donde se
cultivan chile y jitomate en México de CMV, TEV, TYLCV y Xanthomonas
campestri pv vesicatoria.
Plantas de chile resistentes a los virus TEV y CMV y a Xanthomonas campestri
pv vesicatoria.
Material genético de chile candidato a progenitores para conferir resistencia a
los virus CMV, TEV, TYLCV y Xanthomonas campestri pv vesicatoria.
Material genético de jitomate candidato a progenitores para conferir resistencia
a TYLCV y Xanthomonas campestri pv vesicatoria.
Impactos
El chile es la hortaliza que más se siembra en el país, con una superficie
estimada en poco más de 140 mil hectáreas cada año. El jitomate ingresa al
país alrededor de 500 millones de dólares al año, por lo que es el producto
primario que más contribuye en ese renglón a la economía de México.
Contar con plantas de chile y de jitomate resistentes a diferentes virus como
TEV, CMV y a Xanthomonas campestris pv vesicatoria ayuda a evitar riesgos,
daños y pérdidas en jitomate y chile que son recurrentes en la mayor parte de
las unidades de producción tanto a cielo abierto, como en sistemas protegidos.
Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada
Para pensar en costos, se requiere considerar que llega a haber pérdidas
hasta del 100% de las cosechas o se encuentran deterioros cuantificables en
la calidad de los frutos. Adicionalmente el investigador estima que se usan de
manera innecesaria al menos 2, 200 TM de pesticidas que sólo contaminan el
ambiente y gravan los costos de los cultivos con aproximadamente un 25%
adicional. Por otro lado, el diferencial en los rendimientos en chile y jitomate
de nuestro país con algunos países, desarrollados o no, es de 100% o más.
Independientemente de que puede haber efecto de labranza y manejo
nutrimental en los cultivos, también el investigador observó importantes
diferencias en el manejo fitosanitario aproximadamente un 25% adicional.
Ámbito de aplicación
Entidades del Centro y Noroeste del país.
Información adicional o comentario
Como acotación importante del investigador se incluye lo siguiente: se
encontraron 20 accesiones de chile resistentes a cuatro diferentes tipos de
virus; se registraron 16 accesiones de jitomate resistentes a tres diferentes
tipos de virus; se cuenta con cuatro accesiones de chile resistentes a
Xanthomonas campestris pv. Vesicatoria; se detectaron siete accesiones de
jitomate resistentes a Xanthomonas campestris pv. Vesicatoria; existen dos
accesiones de chile que mostraron resistencia a dos patógenos diferentes; se
identificaron dos accesiones de jitomate que registraron resistencia a dos
patógenos diferentes.
Clave del proyecto: SAGARPA 2003-C01-49
Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: sanidad vegetal
Investigador: doctor SALVADOR MONTES HERNÁNDEZ
Institución: INIFAP, Centro de Investigación Regional Centro, Campo
Experimental Bajío