The Life Cycle of Wheat Stem Rust

Summary

El hongo Puccinia graminis, responsable de la roya del trigo, ha devastado cosechas durante milenios. A pesar de sus características clonales, el patógeno puede generar nuevas razas virulentas a través de un ciclo complejo que involucra una planta huésped alternativa, el berberis. Este proceso sexual en el berberis crea combinaciones genéticas inéditas, lo que contribuye a la aparición de nuevas formas de virulencia. Para combatir la roya del trigo de manera efectiva, es esencial comprender tanto la resistencia en el trigo como el ciclo de vida completo del patógeno, incluyendo el papel del berberis.

Takeaways

• 😀 El patógeno de la roya del trigo, *Puccinia graminis*, ha estado destruyendo cosechas durante milenios, y sigue siendo una amenaza para la producción mundial de trigo.
• 😀 La aparición del grupo UG99 de razas virulentas de la roya del trigo resalta la necesidad de entender mejor los mecanismos de resistencia en el trigo.
• 😀 Las nuevas razas virulentas de la roya del trigo siguen surgiendo, lo que plantea preguntas sobre cómo nacen y qué factores contribuyen a su rápida evolución.
• 😀 La roya del trigo se caracteriza por los blisters rojizo-marrones que aparecen en los tallos y hojas del trigo, causados por el patógeno *Puccinia graminis*.
• 😀 Los urediniosporos, esporas microscópicas producidas en los pustúlos, son capaces de infectar nuevas plantas de trigo y multiplicarse, causando epidemias rápidamente.
• 😀 La multiplicación de urediniosporos ocurre de manera clonal, produciendo copias exactas de sí mismos durante el ciclo de infección.
• 😀 La resistencia al patógeno en el trigo depende del desarrollo de nuevas variedades resistentes, especialmente frente a razas virulentas como UG99.
• 😀 A medida que termina la temporada de cultivo, el patógeno produce esporas de invierno llamadas teliosporas, que pueden sobrevivir en la paja de trigo muerta.
• 😀 En la fase de teliospora, los núcleos haploides se fusionan, creando nuevas combinaciones genéticas que pueden dar lugar a nuevas razas virulentas.
• 😀 Las teliosporas germinan en un periodo de frío y producen basidiosporas, que infectan plantas de *Berberis* (agracejo), un huésped alternativo al trigo.
• 😀 El ciclo sexual del patógeno en el agracejo genera nuevas combinaciones genéticas que permiten que las aeciosporas infecten nuevamente el trigo, propagando la enfermedad.
• 😀 La lucha contra la roya del trigo no solo implica el desarrollo de variedades resistentes de trigo, sino también el estudio y control del huésped alternativo *Berberis* para prevenir nuevas razas virulentas.

Q & A

¿Qué es la roya del trigo y cómo afecta la producción global?

La roya del trigo es una enfermedad causada por el patógeno Puccinia graminis, que ha estado destruyendo cosechas durante milenios. Este patógeno sigue siendo una amenaza significativa para la seguridad de la producción global de trigo.

¿Qué son las razas UG99 de la roya del trigo?

Las razas UG99 de la roya del trigo son grupos de cepas altamente virulentas que han surgido y se han expandido rápidamente, lo que resalta la necesidad de entender mejor los mecanismos de resistencia en el trigo.

¿Cómo se propaga el patógeno de la roya del trigo?

El patógeno se propaga a través de esporas llamadas urediniosporas, que son transportadas por el viento y pueden infectar plantas de trigo cercanas o incluso a cientos o miles de kilómetros de distancia.

¿Qué sucede una vez que la espora entra en el tejido de la planta de trigo?

Una vez que la espora infecta el tejido, el patógeno extrae nutrientes de las células de la planta, crece y produce una nueva generación de urediniosporas, lo que puede llevar a la propagación de la infección.

¿Por qué el ciclo clonal de las urediniosporas no explica completamente la aparición de nuevas razas virulentas?

El ciclo clonal produce copias exactas de las esporas, pero la aparición de nuevas razas virulentas requiere cambios genéticos, los cuales no se producen en este ciclo clonal. Es necesario analizar otras fases del ciclo de vida del patógeno.

¿Qué son los teliosporas y por qué son importantes?

Los teliosporas son esporas de invierno que sobreviven en el rastrojo de trigo muerto y son cruciales para la variación genética, ya que es en esta etapa cuando se fusionan los núcleos haploides, un paso clave hacia la creación de nuevas razas virulentas.

¿Cómo se produce la variación genética en el patógeno de la roya del trigo?

La variación genética en el patógeno se produce cuando los teliosporas germinan y pasan por un proceso de meiosis, creando esporas haploides llamadas basidiosporas, que infectan plantas de barberry y realizan una recombinación genética sexual.

¿Qué papel juega el arbusto barberry en el ciclo de vida de la roya del trigo?

El arbusto barberry actúa como un huésped alternativo para el patógeno. En él, las basidiosporas infectan las hojas, lo que permite la recombinación genética, y la producción de nuevas esporas llamadas aeciosporas que pueden infectar nuevamente el trigo.

¿Cómo contribuye la recombinación genética en barberry a la virulencia del patógeno?

La recombinación genética en barberry da lugar a nuevas combinaciones de material genético, lo que puede resultar en nuevas razas de roya del trigo más virulentas que afectan a las plantas de trigo.

¿Por qué es importante estudiar el ciclo de vida completo del patógeno para desarrollar resistencia duradera en el trigo?

Es crucial estudiar el ciclo de vida completo del patógeno porque el control de la roya del trigo no solo depende de desarrollar variedades resistentes de trigo, sino también de comprender y manejar el papel de barberry y otras etapas del ciclo para prevenir la aparición de nuevas razas virulentas.