La marchitez por Fusarium, causada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. pisi, representa una amenaza severa para la producción mundial de arvejas. Con pérdidas de rendimiento que suelen superar el 30 % y que en ocasiones llegan a la pérdida total del cultivo, la búsqueda de herramientas genéticas para combatir este patógeno es una prioridad para el sector agrícola.
Un equipo de especialistas de la Academia China de Ciencias Agrícolas y la Academia de Ciencias Agrícolas de Liaoning identificó un gen dominante, denominado PsFwC9, que le confiere resistencia a la raza 5 de este hongo a la línea de arvejas Chengwan 9-8. El hallazgo fue publicado en la revista científica Horticulture Research.
Un cambio puntual en el ADN
A través de técnicas de resecuenciación de genoma completo y mapeo fino, los científicos localizaron el gen candidato (registrado como Psat4g213640) en el cromosoma 4 de la planta. Mediante el análisis de secuenciación por análisis de segregantes agrupados, lograron delimitar la región genética clave a un intervalo de 817,06 kilobases.
Al estudiar los haplotipos de 218 accesiones de arveja, los investigadores detectaron que una variación de un solo nucleótido (SNP, del tipo «G/A») dentro del gen candidato era la única alteración asociada de manera constante con la resistencia. Este cambio reemplaza un aminoácido de treonina por alanina, modificando la estructura prevista de la proteína. Según explicaron los expertos, la proteína se ubica en el retículo endoplasmático de la célula, una estructura vinculada a las respuestas inmunitarias del vegetal.
Pruebas y aplicaciones en el mejoramiento genético
Para confirmar el funcionamiento del gen, el equipo realizó pruebas de transformación de raíces en cabellera. Al sobreexpresar la versión resistente en plantas susceptibles, los síntomas de marchitez se retrasaron casi dos semanas. En contraposición, cuando el gen fue silenciado en ejemplares resistentes, la defensa de la planta disminuyó drásticamente.
Lo destacado de este gen es que se encuentra en un cromosoma distinto al de otros genes de resistencia previamente conocidos y actúa mediante un mecanismo diferente, que no involucra los dominios habituales NB-ARC presentes en muchas proteínas defensivas tradicionales.
Para facilitar su uso práctico, el estudio desarrolló un marcador diagnóstico denominado A016615. Esta herramienta permitirá a los programas de mejoramiento identificar rápidamente los ejemplares resistentes sin necesidad de realizar costosos ensayos de infección en campo o laboratorio, facilitando la combinación de múltiples genes protectores en una sola variedad.