Evaluación de la durabilidad y eficiencia de las estrategias a escala de paisaje para desplegar la resistencia de las plantas frente a patógenos.

Resumen (abstract PubMed)

La resistencia de las plantas controlada genéticamente permite reducir los daños causados por los patógenos. Sin embargo, los patógenos tienen la capacidad de evolucionar y superar dicha resistencia. Esto ocurre a menudo rápidamente tras el despliegue de la resistencia, provocando pérdidas significativas de cosechas y una necesidad continua de desarrollar nuevos cultivares resistentes. Para abordar este problema se han propuesto varias estrategias destinadas a limitar la evolución de las poblaciones de patógenos y aumentar así la durabilidad de la resistencia genética. Estas estrategias se basan principalmente en variar diferentes combinaciones de fuentes de resistencia en el tiempo (rotaciones de cultivos) y el espacio. La escala espacial de despliegue puede variar: múltiples fuentes de resistencia en un mismo cultivar (apilamiento), en diferentes cultivares dentro de una misma parcela (mezclas varietales) o en parcelas distintas (mosaicos). No obstante, la comparación experimental de la eficacia (capacidad para reducir el impacto de la enfermedad) y la durabilidad (capacidad para limitar la evolución del patógeno y retrasar la superación de la resistencia) de las estrategias de despliegue a escala de paisaje presenta importantes retos logísticos. Por ello, desarrollamos un modelo estocástico espacialmente explícito, capaz de evaluar las consecuencias epidemiológicas y evolutivas de las cuatro principales opciones de despliegue descritas anteriormente, incluyendo tanto la resistencia cualitativa (genes mayores) como rasgos de resistencia cuantitativa frente a varias componentes de la agresividad del patógeno: tasa de infección, duración del período de latencia, tasa de producción de propágulos y duración del período infeccioso. Este modelo, implementado en el paquete R landsepi, proporciona una herramienta nueva y útil para evaluar el rendimiento de una amplia gama de opciones de despliegue y para investigar el efecto de los parámetros paisajísticos, epidemiológicos y evolutivos. Este artículo describe el modelo y su parametrización para las royas de los cereales, causadas por hongos del género Puccinia. Para ilustrar el modelo, lo utilizamos para evaluar el potencial epidemiológico y evolutivo de la combinación de un gen mayor con diferentes rasgos de resistencia cuantitativa. La comparación de las cuatro estrategias mayores de despliegue descritas anteriormente será objeto de estudios futuros.