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El brusone del trigo y su futuro impacto global

Brusone del trigo. (Ilustración: CIMMYT)
Brusone del trigo. (Ilustración: CIMMYT)

Es muy pequeño, microscópico y, sin embargo, representa una de las más grandes amenazas a la seguridad alimentaria global en la actualidad y a futuro. Se trata de Magnaporthe oryzae, un hongo patógeno causante de la explosión del trigo —brusone o piricularia del trigo—, enfermedad devastadora que, de acuerdo con una reciente investigación, podría reducir la producción mundial de trigo drásticamente.

Tan solo en la temporada 2021-2022, el trigo se cultivó en 222 millones de hectáreas en todo el mundo, produciendo 779 millones de toneladas de grano. En este sentido, buscar soluciones para enfrentar aquellas enfermedades con potencial de reducir tan drásticamente la producción del cultivo es una misión de primer orden de importancia.

“La explosión del trigo se ha convertido en una amenaza sustancial para la producción de trigo en áreas cálidas y húmedas. El brote que actualmente afecta a la producción se reportó por primera vez en Brasil en 1985 y luego se extendió gradualmente a los países vecinos, causando notables pérdidas de rendimiento”, señalan los especialistas que investigan la vulnerabilidad del trigo a dicha enfermedad en un contexto de cambio climático.

Lejos de ser un problema que haya quedado en el pasado y en un área restringida, la explosión del trigo ha prevalecido y se ha extendido, afectando a amplias regiones en varios continentes: “En febrero de 2016 se registró en Bangladés, siendo la primera vez que se reportaba fuera de América del Sur y, poco después, en 2018, se reportó por primera vez en Zambia, en el continente africano”, detallan los investigadores.

¿Cuál es el impacto potencial de la enfermedad a nivel global y regional en un contexto de variabilidad climática?, ¿cuántas hectáreas podrían ser afectadas por el patógeno?, ¿cuáles son las zonas más vulnerables?

Para ayudar en la comprensión de los riesgos y en el diseño de soluciones, un grupo de investigadores de diversos países acoplaron dos modelos de simulación —uno para el crecimiento y rendimiento del trigo, y otro para simular la dinámica de desarrollo de la enfermedad—, considerando además estudios previos y haciendo análisis de datos históricos.

Uno de los aspectos más relevantes y novedosos de este nuevo estudio es que su metodología considera, además de la vulnerabilidad climática —que está impulsando futuros eventos de la enfermedad en nuevos países—, factores que no habían sido contemplados previamente, como la acumulación del inóculo —el microorganismo o sus partes capaces de provocar infección, como esporas, fragmentos miceliales, etc.—, la supervivencia de las esporas, la infección y el daño a los cultivos.

En las condiciones climáticas actuales, enfatiza el estudio, 6.4 millones de hectáreas de tierras cultivables son potencialmente vulnerables a la enfermedad, y “es probable que un clima más húmedo y cálido en el futuro aumente el área con condiciones adecuadas para la infección, particularmente en el hemisferio sur, reduciendo la producción mundial de trigo en 69 millones de toneladas por año hacia 2050, esto es una disminución de 13 %”.

“La vulnerabilidad más extrema estimada en climas futuros se encuentra en América del Sur y África, que pueden ver hasta el 75 % de las áreas de trigo se vuelven vulnerables a la enfermedad”, señala el estudio, el cual revela que además de las regiones que actualmente son afectadas por la enfermedad, existe “potencial de pérdida de rendimiento incluso en países o regiones donde la enfermedad aún no está presente”.

El sureste de los Estados Unidos, México, América Central, África Oriental, India, Australia Oriental, Japón, Italia, España, Nueva Zelanda, entre otros países que no habían sido afectados anteriormente, son vulnerables, señala el estudio, el cual contribuye a que centros de investigación como CIMMYT —70% del trigo sembrado en el mundo deriva de materiales genéticos del CIMMYT— delineen estrategias de prevención y atención oportunas para hacer frente a enfermedades como la explosión del trigo.

Para los especialistas que participaron en el estudio —de CIMMYT (México y Bangladés), de la Universidad de Florida (Estados Unidos), de la Corporación Brasileña de Investigación Agrícola (EMBRAPA), del Instituto Internacional de Investigación de Políticas Alimentarias (IFPRI, Estados Unidos) y la Universidad Técnica de Múnich (Alemania)— es fundamental continuar con la investigación y llevar a los productores las semillas y las prácticas de cultivo adecuadas.

A través de su programa de Sistemas Agroalimentarios Sustentables (SAS), CIMMYT impulsa acciones para que los productores del mundo se adapten a las nuevas condiciones climáticas. La ciencia colaborativa es una de estas acciones. Te invitamos a leer el artículo completo Vulnerabilidad de la producción a la enfermedad de explosión de trigo bajo el cambio climático, disponible en la revista Nature Climate Change: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01902-2

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Publicaciones recientes: El uso del genoma completo en el mejoramiento para reducir el brusone del trigo

Una publicación reciente en la revista Frontiers of Plant Science ofrece los resultados del primer estudio que pone a prueba la selección genómica en el mejoramiento de resistencia al brusone del trigo, una enfermedad mortal causada por el hongo Magnaporthe oryzae que se está extendiendo desde su origen en Brasil para amenazar los cultivos de trigo en el sur de Asia y el África subsahariana.

La selección genómica identifica plantas individuales basándose en la información de los marcadores moleculares, que están distribuidos densamente por el genoma del trigo. En el caso del brusone del trigo, los resultados pueden ayudar a predecir qué líneas de trigo son prometedoras como proveedoras de resistencia al brusone para futuros cruces y cuáles pueden pasar a la siguiente generación tras la selección.

En este estudio, los científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y sus socios evaluaron la selección genómica combinando datos genotípicos con datos de campo amplios y precisos sobre las respuestas al brusone del trigo para tres conjuntos de líneas y variedades de trigo genéticamente diversas, más de 700 en total, cultivadas por socios en áreas de Bangladesh y Bolivia durante varios ciclos de cultivo.

El estudio también comparó el uso de un pequeño número de marcadores moleculares vinculados a la translocación 2NS, un segmento cromosómico de la especie Aegilops ventricosa que se introdujo en el trigo en la década de 1980 y que es una fuente fuerte y estable de resistencia al brusone, con las predicciones que utilizan miles de marcadores del genoma completo. Los resultados confirman que, en entornos en los que la resistencia al brusone del trigo es determinada por la translocación 2NS, el genotipado mediante el uso de uno o pocos marcadores que marcan la translocación es suficiente para predecir la respuesta al brusone de las líneas de trigo.

Por último, los autores descubrieron que la selección basada en unos pocos marcadores moleculares asociados al brusone del trigo conservó el 89% de las líneas que también fueron seleccionadas utilizando datos de rendimiento en el campo, y descartó el 92% de las que fueron descartadas basándose en datos de rendimiento en el campo. Así pues, tanto la selección asistida por marcadores como la selección genómica ofrecen alternativas viables al cribado de campo, más lento y costoso, de muchos miles de líneas de trigo en zonas con la enfermedad, sobre todo en las primeras fases de mejoramiento, y pueden acelerar el desarrollo de variedades de trigo resistentes al brusone.

Lea el estudio completo aquí.

La investigación fue llevada a cabo por científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), el Instituto de Investigación de Trigo y Maíz de Bangladesh (BWMRI), el Instituto Nacional de Innovación Agropecuaria y Forestal (INIAF) de Bolivia, el Instituto Borlaug para el Sur de Asia (BISA) y el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR) en la India, la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (Alnarp) y la Universidad Estatal de Kansas en los Estados Unidos. El estudio ha sido financiado por la Fundación Bill & Melinda Gates, el Ministerio de Relaciones Exteriores y de la Mancomunidad de Naciones, la Agencia de EE. UU. para el Desarrollo Internacional (USAID), el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR), el Consejo Sueco de Investigación y el Centro Australiano para la Investigación Agrícola Internacional (ACIAR).

Foto de portada: Un investigador de Bangladesh muestra espigas de trigo infectadas por el brusone del trigo y explica cómo la enfermedad ataca directamente al grano. (Foto: Chris Knight/Universidad de Cornell)

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Científicos encuentran marcadores cromosómicos asociados con la resistencia al brusone del trigo en los ensayos del CIMMYT

Wheat spike damaged by wheat blast.
Brusone del trigo. (Foto: Xinyao He/CIMMYT)

En un artículo publicado en Nature Scientific Reports, un equipo de científicos dirigido por la mejoradora de trigo Philomin Juliana del Centro Internacional de Mejoramiento de Trigo y Maíz (CIMMYT) realizó un estudio de asociación del genoma completo para localizar regiones genómicas que también podrían estar asociadas con la resistencia al brusone del trigo.

Juliana y sus colegas encontraron 36 marcadores significativos en los cromosomas 2AS, 3BL, 4AL y 7BL que parecían estar asociados consistentemente con la resistencia al brusone del trigo en diferentes entornos. Entre estos, se encontró que 20 marcadores estaban en la posición de la translocación 2NS, un segmento cromosómico transferido al trigo de un pariente silvestre, Aegilops ventricosa, que tiene una resistencia muy fuerte y efectiva al brusone del trigo.

El equipo también obtuvo excelentes conocimientos sobre la resistencia al brusone del germoplasma del CIMMYT distribuido a nivel mundial mediante el análisis de huellas genéticas de un panel de 4,000 líneas de trigo para detectar la presencia de la translocación 2NS, y descubrió que estaba presente en el 94.1% de las líneas de IBWSN y en el 93.7% de líneas de SAWSN. Aunque es alentador que un porcentaje tan alto de las líneas de trigo del CIMMYT ya tengan la translocación 2NS y resistencia implícita al brusone del trigo, encontrar otros genes de resistencia nuevos será fundamental para desarrollar una resiliencia global generalizada a los brotes de brusone del trigo a largo plazo.

Los investigadores utilizaron datos recopilados durante los últimos dos años de los Ensayos Internacionales de Selección de Trigo Harinero (IBWSN, en inglés) y los Ensayos de Selección de Trigo Semiárido (SAWSN, en inglés) del CIMMYT por colaboradores del Instituto de Investigación de Trigo y Maíz de Bangladesh (BWMRI, en inglés) y del Instituto Nacional de Innovación Agropecuaria y Forestal de Bolivia (INIAF).

Una enfermedad fúngica devastadora

El brusone del trigo, causado por el hongo Magnaporthe oryzae pathotype Triticum, se identificó por primera vez en 1985 en América del Sur, pero se ha observado en Bangladesh en los últimos años. La expansión de la enfermedad es una gran preocupación para las regiones con condiciones ambientales similares en el sur de Asia y otras regiones del mundo.

Aunque el manejo de la enfermedad con fungicida es posible, no es completamente efectivo por múltiples razones, incluida la ineficiencia durante una alta presión de la enfermedad, la resistencia de las poblaciones de hongos a algunas clases de fungicidas y la asequibilidad del fungicida para los agricultores de escasos recursos. Los científicos ven el desarrollo y despliegue de trigo con resistencia genética al brusone como el enfoque más sostenible y amigable para los agricultores para prevenir brotes devastadores en todo el mundo.

Este trabajo fue posible gracias al generoso apoyo del proyecto Delivering Genetic Gains in Wheat (DGGW) financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates, la Oficina de Asuntos Exteriores, del Commonwealth y de Desarrollo del Reino Unido (FCDO, en inglés) y gestionado por la Universidad de Cornell, la Agencia de los Estados Unidos para la iniciativa Feed the Future, el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR en inglés), el Consejo Sueco de Investigación (Vetenskapsråd) y el Centro Australiano de Investigación Agrícola Internacional (ACIAR, en inglés).

Lea el artículo completo:
Mapeo de asociación del genoma completo para la resistencia al brusone del trigo en los ensayos de internacionales selección del CIMMYT evaluados en Bolivia y Bangladesh

Esta nota se publicó originalmente en el sitio web del Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT) (wheat.org).

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Comunicados de prensa

El brusone del trigo ha hecho un salto intercontinental a África

Scientists observe wheat blast in Zambia's Mpika district. (Photo: Batiseba Tembo/ZARI)
Los científicos observan el brusone del trigo en el distrito Mpika de Zambia. (Foto: Batiseba Tembo/ZARI)

El brusone del trigo, una enfermedad fúngica devastadora y de acción rápida, se ha notificado por primera vez en el continente africano. En un artículo publicado en la revista científica PLoS One, un equipo de científicos confirmó que los síntomas del brusone del trigo aparecieron por primera vez en Zambia durante la temporada de lluvias de 2018 en parcelas experimentales y granjas agrícolas en pequeña escala en el distrito de Mpika, provincia de Muchinga.

En este estudio participaron investigadores del Centro Internacional de Mejoramiento del Maíz y el Trigo (CIMMYT), la Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA-ARS) y el Instituto de Investigación Agrícola de Zambia (ZARI).

El brusone del trigo plantea una grave amenaza para la producción de trigo de secano en Zambia y alarma en las regiones y países circundantes del continente africano con condiciones ambientales similares. En todo el mundo, 2,500 millones de consumidores dependen del trigo como alimento básico y, en los últimos años, varios países africanos han trabajado activamente para reducir la dependencia de las importaciones de trigo.

«Esto representa otro reto biótico para la producción de trigo de secano en Zambia,» dijo Batiseba Tembo, mejoradora de trigo en el ZARI y científica principal del estudio.

Un diagnóstico difícil

Researchers from ZARI check for wheat blast in experimental plots. (Photo: Batiseba Tembo/ZARI)
Investigadores del ZARI comprueban si hay brusone del trigo en las parcelas experimentales. (Foto: Batiseba Tembo/ZARI)

«La primera aparición de la enfermedad fue muy angustiosa. Esto ocurrió en la etapa de la espiga y causó pérdidas significativas,» dijo Tembo. «Nada de esta naturaleza ha ocurrido antes en Zambia.»

En un principio, los investigadores se confundieron cuando los síntomas de la enfermedad fueron reportados en los campos de Mpika. Zambia tiene condiciones agroclimáticas únicas, particularmente en el sistema de producción de trigo de secano, y las enfermedades como la mancha manchada (spot blotch) y el tizón de la cabeza del fusarium son comunes.

«El cultivo tenía espigas blancas plateadas y un dosel verde, lo que provocaba que los granos se marchitaran o que no hubiera ningún grano… En el lapso de siete días, puede atacar todo un campo,» explicó Tembo. Se recogieron muestras y se analizaron en el laboratorio del ZARI, y crecieron las sospechas entre los investigadores de que esta puede ser una enfermedad totalmente nueva.

Tembo participó en un curso básico de mejoramiento del trigo en la sede del CIMMYT en México, donde discutió la nueva enfermedad con Pawan Singh, jefe de Patología del Trigo del CIMMYT. Singh trabajó con Tembo para proporcionar orientación y los marcadores moleculares necesarios para el análisis de las muestras en Zambia, y coordinó el análisis de las muestras de la enfermedad del trigo en las instalaciones del USDA-ARS en Fort Detrick, Maryland (Estados Unidos).

Todos los experimentos confirmaron la presencia del hongo Magnaporthe oryzae patotipo Triticum (MoT), que causa la enfermedad.

«Este es un desastre que necesita atención inmediata,» dijo Tembo. «De lo contrario, el brusone del trigo tiene el potencial de marginar el crecimiento de la producción de trigo de secano en Zambia y puede amenazar la producción de trigo en los países vecinos también.»

El brusone del trigo se propaga a través de semillas infectadas y residuos de cultivos, así como por esporas que pueden viajar largas distancias en el aire. La propagación del brusone del trigo dentro de Zambia está indicado por ambos mecanismos de expansión.

Wheat blast has expanded rapidly since it was initially discovered in Brazil in 1985. (Map: Kai Sonder/CIMMYT)
El brusone del trigo se ha expandido rápidamente desde que fue descubierto inicialmente en Brasil en 1985. (Mapa: Kai Sonder/CIMMYT)

Una causa de innovación y colaboración

El CIMMYT y el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT) están actuando en varios frentes para combatir el brusone de trigo. Los cursos de capacitación y los cursos internacionales invitan a los participantes a adquirir nuevas aptitudes técnicas y conocimientos en materia de diagnóstico, tratamiento y estrategias de mitigación del brusone del trigo. Los científicos y los asociados de WHEAT también están estudiando los factores genéticos que aumentan la resistencia a la enfermedad y desarrollando sistemas de alerta temprana.

«Un conjunto de resultados de investigación, incluido el desarrollo de variedades resistentes, la identificación de fungicidas eficaces, medidas agronómicas y nuevos hallazgos en la epidemiología del desarrollo de la enfermedad serán de gran ayuda para mitigar el brusone del trigo en Zambia,» dijo Singh.

«Es imperativo que las comunidades científicas regionales y mundiales se unan para determinar medidas eficaces que detengan la propagación de esta preocupante enfermedad en Zambia y más allá,» expresó Tembo.

Lea el estudio:

Detección y caracterización del hongo (Magnaporthe oryzae patotipo Triticum) que causa la enfermedad del brusone de trigo en el trigo de secano (Triticum aestivum L.) en Zambia

Oportunidades de entrevistas:

Pawan Kumar Singh, Científico sénior y jefe de patología del trigo, Centro Internacional de Mejoramiento del Maíz y el Trigo (CIMMYT)

Batiseba Tembo, mejorador de trigo, Instituto de Investigación Agrícola de Zambia (ZARI)

Para más información:

Rodrigo Ordóñez, Gerente de Comunicaciones, CIMMYT. r.ordonez@cgiar.org

Agradecimientos

El Instituto de Investigación Agrícola de Zambia (ZARI), el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), el Centro Australiano de Investigación Agrícola Internacional (ACIAR) y el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA-ARS) prestaron apoyo financiero a esta investigación.

El Programa de capacitación básica sobre el trigo y la capacitación sobre el brusone de trigo es posible gracias al apoyo de inversionistas como el Centro Australiano de Investigación Agrícola Internacional (ACIAR), el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), el Consejo de Investigación Agrícola de la India (ICAR), la Fundación Krishi Gobeshona (KGF), el Consejo de Investigación de Suecia (SRC) y la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID).

Acerca del CIMMYT

El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo es el líder mundial en investigación de maíz, trigo y sistemas agrícolas asociados financiada con fondos públicos. Con sede cerca de la Ciudad de México, el CIMMYT trabaja con cientos de socios en todo el mundo en desarrollo para aumentar de manera sostenible la productividad de los sistemas de cultivo de maíz y trigo, mejorando así la seguridad alimentaria global y reduciendo la pobreza. El CIMMYT es miembro del Sistema CGIAR y dirige los Programas de Investigación de Maíz y Trigo del CGIAR y la Plataforma de Excelencia en Mejoramiento. El Centro cuenta con el apoyo de gobiernos nacionales, fundaciones, bancos de desarrollo y otros organismos públicos y privados.

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Reportajes

Cruzando los límites

Disclaimer: Las opiniones expresadas en este artículo son las de los autores y no reflejan necesariamente la política oficial o la posición del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).

La vida cotidiana, tal como la conocemos, se ha detenido y los científicos de cultivos están reflexionando sobre los siguientes pasos a tomar frente a la crisis global del COVID-19. Hans Braun, Director del Programa Global de Trigo en el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y del Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), se une a nosotros en una charla virtual para discutir la necesidad de una mayor inversión en la investigación de enfermedades de los cultivos, ya que el mundo corre el riesgo de una crisis de seguridad alimentaria.

¿Qué ha aprendido de su trabajo con diversas enfermedades del trigo que podemos tomar como aprendizaje en estos momentos?

Las epidemias del trigo se remontan a los tiempos bíblicos. Los científicos del trigo ahora creen que los «siete malos años» de cosecha de Egipto a los que se hace referencia en la Biblia se debieron a un brote de roya del tallo.

Sabemos lo que sucede cuando tenemos una epidemia de cultivos: las enfermedades pueden acabar por completo con la cosecha. He visto a agricultores pararse frente a sus campos de trigo, pero no hay un solo grano dentro de las espigas. Todo debido al brusone del trigo.

Hay muchos problemas paralelos que veo con el brote de COVID-19.

Los modelos epidemiológicos para humanos que vemos hoy en día tienen mucho en común con la epidemiología vegetal. Por ejemplo, si tenemos un campo de trigo sembrado con una variedad que es resistente a la roya y después se obtiene una espora que muta y vence la resistencia —como el COVID-19 vence el sistema inmunológico humano— toma alrededor de dos semanas para que esporule de nuevo y produzca millones de mutaciones. Esporulan una vez más y obtenemos miles de millones y billones de esporas. Posteriormente, los campos de trigo a nivel local, nacional y, en el peor de los casos, regional se dañan gravemente y en el peor de los casos van a morir.

El problema es que, dado que no podemos poner en cuarentena al trigo, si el clima es favorable, estas esporas volarán a todas partes y —al igual que con el COVID-19— no necesitan pasaporte para viajar.

¿Podría darnos más detalles al respecto? ¿Cómo pueden globalizarse las enfermedades del trigo?

Por lo general, toma alrededor de 5 años, a veces menos, que una mutación en una espora de roya supere la resistencia de una variedad de trigo. De vez en cuando, vemos epidemias de roya que cubren toda una región. Para monitorear este movimiento, la Iniciativa Mundial Borlaug Contra la Roya de la Universidad de Cornell y el CIMMYT, financiada por la Fundación Bill & Melinda Gates y el Ministerio de Desarrollo Internacional del Reino Unido (DFID, en inglés), estableció un sistema global de monitoreo de roya que proporciona datos en tiempo real sobre los movimientos de las esporas.

Por ejemplo, si hay una nueva raza de roya del tallo en Yemen, y en Yemen el trigo madura de manera temprana, y posteriormente, los agricultores queman la paja, su acción «empuja» las esporas hacia el aire, lo que les permite ingresar y cubrir de 2 000 a 5 000 kilómetros en muy poco tiempo. Las personas que ingresaron a un campo de trigo infectado también pueden llevar consigo esporas en la ropa o en los zapatos. Tomemos a Australia, por ejemplo, que tiene leyes de cuarentena muy estrictas. Está rodeado por el mar y, aun así, eventualmente, obtienen las nuevas razas de roya que vuelan alrededor o vienen con los viajeros. Uno simplemente no puede evitarlo.

Stem rust resistant (left) and susceptible (right) wheat plants at the stem rust phenotyping facility in Njoro, Nakuru County in Kenya. (Photo: Joshua Masinde/CIMMYT)
Plantas de trigo resistentes a la roya del tallo (izquierda) y susceptibles (derecha) en la instalación de fenotipado de roya del tallo en Njoro, condado de Nakuru en Kenia. (Foto: Joshua Masinde/CIMMYT)

¿El cambio climático podría exacerbar la propagación de las enfermedades de los cultivos?

Sí, el clima y su variabilidad tienen mucho que ver con eso. Por ejemplo, en el caso de la roya amarilla, lo que es extremadamente importante es el tiempo que transcurre de esporulación a esporulación. Tomemos una espora de roya. Germina, crece, se multiplica y posteriormente, una vez que está lista, se dispersa para infectar las plantas. De una dispersión a la siguiente, se necesitan aproximadamente dos semanas.

En las últimas décadas, en particular para la roya amarilla, las nuevas razas están mejor adaptadas a las altas temperaturas y se multiplican más rápido. En un artículo de Nature, mostramos que hace 30 años la roya amarilla no estaba presente en las Grandes Llanuras de los Estados Unidos. Hoy, es la enfermedad de trigo más importante en la zona. Entonces, realmente hay algo que está sucediendo y cambiando y es por eso que estamos tan preocupados por las nuevas razas de enfermedades del trigo cuando surgen.

¿Qué podría tomar de esto un epidemiólogo especializado en virus humanos?

Bueno, creo que los epidemiólogos saben muy bien lo que sucede en un caso como el del virus del COVID-19. Los ciudadanos comunes ahora también comienzan a comprender qué es una pandemia y qué significa su crecimiento exponencial.

Tal vez deberíamos preguntarnos qué pueden aprender los responsables políticos sobre el COVID-19 para prevenir epidemias de plantas. Cuando se trata de epidemias, lo que se aplica a los humanos se aplica a las plantas. Si hay una nueva raza de una determinada enfermedad en un cultivo, en ese momento, la planta no tiene un mecanismo de defensa, como los humanos en el caso del COVID-19, porque no hemos desarrollado ninguna inmunidad. Mientras que en los países desarrollados los agricultores pueden usar productos químicos para controlar las enfermedades de las plantas, los agricultores de escasos recursos no tienen esta opción, debido a la falta de acceso o porque la protección de las plantas no se ha registrado en su país.

Además de esto, nuestras líneas de trabajo comparten un sentido de urgencia. Si ocurre el «día del juicio final», será demasiado tarde para reaccionar. En la actualidad, con una pandemia humana, las personas están preocupadas por la cadena de suministro desde el procesamiento de alimentos hasta el supermercado. Pero si tenemos una epidemia en las plantas, entonces no tenemos la cadena de suministro desde el campo hasta la industria de procesamiento de alimentos. Y si la gente no tiene nada para comer, saldrán a las calles y veremos violencia. Simplemente, no podemos dejar esto de lado.

¿Qué otras lecciones pueden tomar los responsables políticos y otras partes interesadas de la crisis actual?

El mundo necesita aprender que no podemos usar la economía como base para la investigación de enfermedades. Necesitamos prever mejor lo que podría suceder.

Tomemos el ejemplo del brusone del trigo, una enfermedad devastadora que puede destruir la espiga de trigo y que inicialmente se limitó a América del Sur. La enfermedad llegó a Bangladesh en 2016 y causó un pequeño daño económico, tal vez una pérdida de 30 000 toneladas en un área geográfica pequeña, una pequeña fracción de la producción nacional pero un desastre para el pequeño agricultor, que por lo tanto habría perdido toda su cosecha de trigo. La enfermedad ahora se controla con productos químicos. Pero, ¿qué pasa si se desarrolla resistencia química y la enfermedad se propaga a los 10 millones de hectáreas en las llanuras indogangéticas de la India y el sur de Pakistán. Improbable, pero, ¿y si sucede?

La agricultura representa el 30% del PIB mundial y el dinero de la investigación [destinado a la agricultura] y en comparación con otras áreas es pequeño. A nivel mundial, solo el 5% de la I+D se invierte en investigación para el desarrollo relacionado con la agricultura. ¡Qué discrepancia! Un millón de dólares estadounidenses invertidos en investigación sobre el brusone del trigo es muy útil y, si no se hace, se corre el riesgo de un desastre.

Si el desastre del COVID-19 tiene algún lado negativo, es de esperar que nuestros gobiernos se den cuenta de que tienen que desempeñar un papel mucho más serio en muchas áreas, en particular la salud pública y el control de enfermedades en humanos, pero también en plantas.

Un informe de Lloyd concluyó que una crisis alimentaria global podría ser causada por los gobiernos que toman medidas de aislamiento para proteger a sus propios países. Me preocupa que a medida que la crisis del COVID-19 continúe, los gobiernos detendrán las exportaciones como lo hicieron algunos durante la crisis de precios de los alimentos de 2008, y después, incluso si hay suficiente comida, el escenario de 2008 podría volver a ocurrir y los precios de los alimentos aumentarán, con un impacto desastroso en la vida de los más pobres.

Este artículo fue publicado originalmente por el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT): Crossing boundaries: looking at wheat diseases in times of the COVID-19 crisis

Foto de portada: Hans Braun, Director del Programa Global de Trigo en el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), inspecciona las plantas de trigo en los invernaderos. (Foto: Alfonso Cortés/CIMMYT)

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Explicativos

¿Qué es el brusone del trigo?

El brusone del trigo es una enfermedad fúngica devastadora y de acción rápida que amenaza la seguridad alimentaria en las zonas tropicales de Sudamérica y Asia del Sur. Atacando directamente la espiga de trigo, el brusone puede marchitar y deformar el grano en menos de una semana desde los primeros síntomas, dejando a los agricultores sin tiempo para actuar.

La enfermedad, causada por el hongo Magnaporthe oryzae pathotype triticum (MoT), puede propagarse a través de semillas infectadas y sobrevive en los residuos de los cultivos, así como por esporas que pueden viajar largas distancias en el aire.

El hongo Magnaporthe oryzae puede infectar muchos pastos, como cebada, lolium, arroz y trigo, pero los aislados específicos de este patógeno generalmente infectan especies limitadas; es decir, los aislados de trigo infectan preferiblemente las plantas de trigo, pero pueden usar varias especies de cereales y gramíneas como huéspedes alternativos. El aislado del brusone del trigo de Bangladesh se estudia para determinar su condición de hospedaje. El genoma de Magnaporthe oryzae está ampliamente estudiado, sin embargo, aún existen grandes lagunas en el conocimiento sobre su epidemiología.

The pathogen can infect all aerial wheat plant parts, but maximum damage is done when it infects the wheat ear. It can shrivel and deform the grain in less than a week from first symptoms, leaving farmers no time to act.
El patógeno puede infectar todas las partes aéreas de la planta de trigo, pero el daño máximo se produce cuando infecta la espiga. Puede marchitarse y deformar el grano en menos de una semana desde los primeros síntomas, dejando a los agricultores sin tiempo para actuar.

¿Dónde se encuentra el brusone del trigo?

Identificado oficialmente por primera vez en Brasil en 1985, la enfermedad está presente en los campos de trigo de Sudamérica, donde afectó hasta 3 millones de hectáreas a principios de la década de 1990. El brusone del trigo continúa amenazando seriamente el potencial del cultivo de trigo en la región.

En 2016, el brusone del trigo se extendió a Bangladesh provocando un brote severo. Ha impactado alrededor de 15 000 hectáreas en ocho distritos, reduciendo el rendimiento en un 51% en promedio en los campos afectados.

Wheat-producing countries and presence of wheat blast.
Países productores de trigo y presencia de brusone.

¿Cómo se infecta una cosecha de trigo con el brusone?

El brusone del trigo se propaga a través de semillas infectadas, residuos de cultivos y esporas que pueden viajar largas distancias en el aire.

El brusone aparece esporádicamente en el trigo y crece en muchas otras plantas y cultivos, por lo que las rotaciones no lo controlan. La frecuencia irregular de los brotes también dificulta la comprensión o la predicción de las condiciones precisas para el desarrollo de la enfermedad, o la selección metódica de líneas de trigo resistentes.

En la actualidad, el brusone requiere calor y humedad concurrentes para desarrollarse y se limita a áreas con esas condiciones. Sin embargo, se sabe que los hongos de los cultivos mutan y se adaptan a las nuevas condiciones, lo cual debe considerarse en las actividades de manejo.

¿Cómo pueden los agricultores prevenir y manejar el brusone del trigo?

No existen variedades resistentes disponibles, y los fungicidas son caros y proporcionan solo una defensa parcial. También, a menudo, son difíciles de obtener o usar en las regiones donde ocurre el brusone, y deben aplicarse mucho antes de que aparezcan los síntomas — un gasto prohibitivo para muchos agricultores.

El hongo Magnaporthe oryzae es complejo fisiológica y genéticamente, por lo que incluso después de más de tres décadas, los científicos no entienden completamente cómo interactúa con el trigo o qué genes en la planta confieren una resistencia duradera.

Investigadores del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) se están asociando con investigadores nacionales y agencias meteorológicas para encontrar formas de mitigar la amenaza del brusone del trigo y aumentar la resiliencia de los pequeños agricultores de la región. A través de la iniciativa de Sistemas de Producción de Cereales en el Sur de Asia (CSISA, en inglés) y los Servicios Climáticos para el Desarrollo Resiliente (CSRD, en inglés) apoyados por la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID por sus siglas en inglés), el CIMMYT y sus socios están desarrollando métodos agronómicos y sistemas de alerta temprana para que los agricultores puedan prepararse y reducir el impacto del brusone del trigo.

El CIMMYT trabaja en una colaboración global para mitigar la amenaza del brusone del trigo con financiamiento del Centro Australiano para la Investigación Agrícola Internacional (ACIAR), el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR) y el Consejo de Investigación Sueca (Vetenskapsrådet). Algunos de los socios que colaboran son el Instituto de Investigación de Trigo y Maíz de Bangladesh (BWMRI), el Instituto Nacional de Innovación Agropecuaria y Forestal (INIAF) de Bolivia, la Universidad Estatal de Kansas y el Servicio de Investigación Agrícola de los Estados Unidos (USDA-ARS).