Ug99 - Ug99
| Puccinia graminis | |
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| clasificación cientifica | |
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| Familia: | |
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| Especies: |
P. graminis
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| Subespecie: |
P. graminis tritici
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| Variedad: |
Ug99
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Ug99 es un linaje de la roya del tallo del trigo ( Puccinia graminis f. Sp. Tritici ), que está presente en los campos de trigo en varios países de África y el Medio Oriente y se prevé que se propague rápidamente a través de estas regiones y posiblemente más lejos, causando potencialmente una desastre de la producción de trigo que afectaría la seguridad alimentaria en todo el mundo. En 2005, el célebre pionero de la revolución verde Norman Borlaug atrajo gran atención al problema, y la mayoría de los esfuerzos posteriores se remontan a su defensa. Puede causar hasta un 100% de pérdidas de cosechas y es virulento contra muchos genes de resistencia que previamente han protegido al trigo contra la roya del tallo.
Aunque existen variedades de trigo resistentes a Ug99 , una selección de 200.000 variedades de trigo utilizadas en 22 países africanos y asiáticos encontró que sólo el 5-10% de la superficie de trigo cultivada en estos países consistía en variedades con resistencia adecuada.
La raza original de Ug99, que se designa como 'TTKSK' bajo el sistema de nomenclatura de América del Norte, se detectó por primera vez en Uganda en 1998 y se caracterizó por primera vez en 1999 (de ahí el nombre Ug99) y desde entonces se ha detectado en Kenia , Etiopía , Eritrea . Sudán , Yemen , Irán , Tanzania , Mozambique , Zimbabwe , Sudáfrica y Egipto . Ahora hay 13 razas conocidas de Ug99. Todos están estrechamente relacionados y se cree que han evolucionado a partir de un ancestro común, pero difieren en sus perfiles de virulencia / avirulencia y en los países en los que se han detectado.
Genética
Ug99 es el producto de un tipo de evento de intercambio nuclear somático que no se ha observado en otras razas de roya del tallo. Durante este evento y posteriormente, los núcleos no han experimentado recombinación .
Resistencia genética
Ug99 y sus variantes difieren de otras cepas del patógeno Black Stem Rust (BSR) debido a su capacidad para vencer los genes de resistencia en el trigo que han sido duraderos contra el patógeno BSR durante décadas. Estos genes Sr resistentes , de los cuales se conocen 50, dan al trigo diferentes resistencias a la roya del tallo. La virulencia en Uganda fue virulenta contra Sr31 y es específica de Ug99. Las pérdidas masivas de trigo que se han producido han sido devastadoras, pero en los últimos años la epidemia de la roya del trigo se ha controlado eficazmente mediante la selección y el mejoramiento de genes Sr adicionales .
Los investigadores del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos ( USDA ) están probando genes para determinar su resistencia al Ug99, lo que finalmente ayudará en el desarrollo de variedades de trigo que podrán combatir la roya. Se ha identificado resistencia en un pequeño número de razas terrestres de trigo de primavera de América del Norte : 23 de 250 razas con resistencia de plantas adultas , 27 de 23,976 SNP que transmiten APR y solo 9 razas con resistencia de plántulas . Esta resistencia estaba presente antes de que la exposición al patógeno Ug99 estuviera presente en NA para impulsar la selección. El USDA ha declarado que ahora están estudiando las carreras terrestres de trigo de invierno donde la resistencia es más probable. Debido al hecho de que la selección de las carreras de invierno es más desafiante, no se esperan resultados de los estudios hasta dentro de cinco a siete años.
Además de la investigación que está llevando a cabo el USDA, el Departamento de Desarrollo Internacional del Reino Unido (DFID), junto con la Fundación Bill y Melinda Gates , anunciaron en febrero de 2011 que otorgarán $ 40 millones a un proyecto global liderado por la Universidad de Cornell para combatir cepas virulentas de Ug99. La subvención de cinco años para el proyecto Durable Rust Resistance in Wheat (DRRW) apoyará los intentos de identificar nuevos genes de resistencia, así como de reproducir y distribuir semillas de trigo resistentes a la roya a los agricultores.
Ha habido un proceso continuo de desarrollo de nuevos cultivares resistentes y el fracaso de esos cultivares. Esto demuestra la necesidad de una mejora continua.
A partir de 2020, las técnicas modernas de genética molecular y molecular están identificando loci de rasgos cuantitativos (QTL) , estructuras celulares particulares y genes R individuales de manera más eficiente que nunca. Estos serán necesarios dada la continua y severa amenaza mundial que representa Ug99.
Razas
Hay 13 razas de Ug99, que (bajo el sistema de nomenclatura norteamericano) tienen las designaciones TTKSK, TTKSF, TTKST, TTTSK, TTKSP, PTKSK, PTKST, TTKSF +, TTKTT, TTKTK, TTHSK, PTKTK y TTHST. Todos están estrechamente relacionados y se cree que evolucionaron a partir de un antepasado común.
TTKSK
También conocido como PTKS . La primera carrera de Ug99 en caracterizarse. Como la mayoría de las razas Ug99, ya diferencia de otras variedades de roya del tallo, es virulenta contra el gen Sr , Sr31 ; también virulento contra Sr38 . Avirulento contra Sr24 . Se encontró en Uganda en 1999, Kenia en 2001, Etiopía en 2003, Sudán y Yemen en 2006, Irán en 2007 y Tanzania en 2009, Eritrea en 2012 y Ruanda y Egipto en 2014.
Sr14 no protege las plántulas contra TTKSK pero proporciona una resistencia moderada en etapas posteriores .
TTKSF
Detectado por primera vez en Sudáfrica en 2000, Zimbabwe 2009 y Uganda en 2012.
TTKST
Descubierta en Kenia en 2006, fue la primera raza Ug99 que resultó ser virulenta contra el gen Sr Sr24 . TTKST es ahora la raza de roya del tallo predominante en Kenia.
Sr14 es eficaz contra TTKST.
TTTSK
Detectado por primera vez en Kenia en 2007, Tanzania en 2009, Etiopía en 2010, Uganda en 2012 y Ruanda en 2014.
TTKSP
Detectado por primera vez en Sudáfrica en 2007.
PTKSK
Detectado por primera vez en Etiopía en 2007, Kenia en 2009, Yemen en 2009 y Sudáfrica en 2017.
PTKST
Detectado por primera vez en Etiopía en 2007, Kenia en 2008, Sudáfrica en 2009, Eritrea y Mozambique y Zimbabwe en 2010.
TTKSF +
Detectado por primera vez en Sudáfrica y Zimbabwe en 2010. Virulento contra Sr9h .
TTKTT
Detectado por primera vez en Kenia en 2014.
TTKTK
Detectado por primera vez en Kenia, Ruanda, Uganda, Eritrea y Egipto en 2014.
TTHSK
Detectado por primera vez en Kenia en 2014. Se diferencia del original ( TTKSK ) por avirulencia contra Sr30 . Similar a TTHST .
PTKTK
Detectado por primera vez en Kenia en 2014. Se diferencia de PTKSK por la virulencia contra SrTmp . Se diferencia de TTKTK por avirulencia contra Sr21 .
TTHST
Detectado por primera vez en Kenia en 2013.
Cronología
1993
1998
- Se observaron infecciones graves por roya del tallo en Uganda . Ug99 identificado, caracterizado por tener virulencia en Sr31 y nombrado.
2000
2001
- TTKSK detectado en Kenia .
2003
- TTKSK detectado en Etiopía .
2006
- TTKSK detectado en Sudán y Yemen .
- TTKST , una nueva variante de Ug99 con virulencia a Sr24 , detectada en Kenia .
2007
- TTTSK detectado en Kenia .
- TTKSP detectado en Sudáfrica .
- PTKSK detectado en Etiopía .
- PTKST detectado en Etiopía .
2008
2009
- TTKSK detectado en Tanzania .
- TTKST detectado en Tanzania.
- TTTSK detectado en Tanzania.
- TTKSF detectado en Zimbabwe .
- PTKSK detectado en Kenia .
- PTKST detectado en Sudáfrica .
2010
- TTKST detectado en Eritrea .
- PTKST detectado en Eritrea .
- PTKST detectado en Mozambique .
- PTKST detectado en Zimbabwe .
- TTKSF + detectado en Sudáfrica .
- TTKSF + detectado en Zimbabwe .
2013
- TTHST confirmado en Kenia
2014
- TTKTK confirmado en Egipto , Kenia, Eritrea, Ruanda y Uganda.
- TTHSK confirmado en Kenia
- PTKTK confirmado en Kenia
- TTKTT confirmado en Kenia.
- TTKST detectado en Egipto.
- TTKSK detectado en Egipto.
Difusión geográfica
porcelana
Aunque Ug99 aún no ha llegado a China , otras razas de roya del tallo ya lo han hecho, y se está realizando un esfuerzo para unir la resistencia contra las razas actuales con las necesidades futuras de resistencia contra Ug99 cuando llegue.
Líbano
Aunque Sr5 , Sr21 , Sr9e , Sr7b , Sr11 , Sr6 , Sr8a , Sr9g , Sr9b , Sr30 , Sr17 , Sr9a , Sr9d , Sr10 , SrTmp , Sr38 y SrMcN ya no son efectivas en Líbano , Sr11 , Sr24 y Sr31 todavía lo son que es un diagnóstico de la ausencia de Ug99 del Líbano.
Irak
Detectado en Irak en 2019.
Asia del Sur
En 2013, el Director de Inteligencia Nacional de EE . UU . Evaluó que Ug99 llegaría pronto al sur de Asia , en los años siguientes. Se esperaba que esto causara interrupciones en el suministro mundial porque, aunque la productividad estaba creciendo en Europa del Este y, en teoría, podría llenar ese vacío, los gobiernos de todo el mundo se habían mostrado dispuestos a prohibir las exportaciones. Sin embargo, a partir de abril de 2021, el sur de Asia no se ve afectado.