Detección de genes de resistencia a Pyricularia oryzae en variedades mexicanas de arroz.

Abstract

Pyricularia oryzae, agente causal de la “quema del arroz”, está presente en todas las áreas productoras de arroz del mundo. En algunos países, este hongo es capaz de causar pérdidas que pueden ser del 100%, comprometiendo el abasto de este cereal para millones de personas. En México, el Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas y Pecuarias, liberó algunas variedades con niveles aceptables de resistencia contra P. oryzae; sin embargo, Milagro Filipino, variedad susceptible, se sigue cultivando en las áreas productoras de arroz más importantes de México. Alrededor de 23 genes de resistencia se han clonado del arroz, muchos de ellos son dominantes y codifican proteínas NBS-LRR. Hasta ahora no hay información científica sobre la resistencia genética que presentan las variedades mexicanas de arroz, por lo que el objetivo de esta investigación fue detectar genes de resistencias a P. oryzae en 11 variedades mexicanas que se cultivan comercialmente. Las semillas se germinaron en cajas Petri y cinco días después las plántulas se trasplantaron a macetas de plástico con Peat-moss. El ADN genómico se aisló de las hojas de las plántulas y se realizaron pruebas moleculares (PCR) para determinar la presencia de los genes Pita, Pib, Pita2, Pik, Pikm-1 y Pikm-2. Todas las variedades de arroz mostraron al menos dos genes de resistencia. Cuatro de las seis variedades resistentes, la moderadamente resistente, y una de las plantas moderadamente susceptibles presentaron cuatro genes de resistencia, mientras que las variedades susceptibles mostraron al menos tres. Debe determinarse si los aislamientos del hongo que están en México tienen los genes de avirulencia correspondientes; si es así, entonces debe corroborarse si los genes de resistencia y avirulencia son dominantes. La ausencia de cualquiera de estos genes o su condición recesiva podría resultar en el desarrollo y reproducción de P. oryzae en la planta hospedante. La detección, identificación y caracterización de nuevos genes de resistencia y avirulencia en las diferentes áreas de producción de arroz en México juegan un papel importante en el desarrollo de nuevas estrategias de manejo y control. _______________ DETECTION OF Pyricularia oryzae RESISTANCE GENES IN MEXICAN VARIETIES OF RICE. ABSTRACT: Pyricularia oryzae, the causal agent of rice blast disease, is present in all the rice production areas worldwide. In some countries, this fungus is able to cause losses that can be up to 100%, compromising the supply of this cereal for millions of people. In Mexico, the Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas y Pecuarias, released some varieties with acceptable levels of resistance to P. oryzae; however, Milagro Filipino, a susceptible variety, is still cultivated in the most important Mexican rice production areas. In rice, about 23 resistance genes have been cloned; many of them are dominant and encode NBS-LRR proteins. So far there is no scientific information about the genetic resistance of the Mexican varieties, so the objective of this research was to detect P. oryzae resistance genes in 11 commercial Mexican rice varieties. Seeds were germinated in Petri dishes and five days later seedlings were transplanted into plastic pots with Peat Moss. Genomic DNA was individually isolated from seedling leaves and molecular tests (PCR) were performed to determine the presence of Pita, Pib, Pita2, Pik, Pikm-1 and Pikm-2 genes. All the rice varieties showed at least two resistance genes. Four out of six resistant varieties, the moderately resistant, and one of the moderately susceptible plants have four resistance genes while susceptible varieties showed at least three resistance genes. It has to be determined whether the fungal isolates that are in Mexico have the corresponding avirulence genes; if they do, then we have to corroborate whether resistance and avirulence genes are dominant. The absence of any of these genes or its recessive condition could result in the development and reproduction of P. oryzae in its plant host. Detection, identification and characterization of new resistance and avirulence genes in different rice production areas of Mexico play an important role in the development of new strategies of management and control.