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La fusariosis de la espiga (FE), causada principalmente por Fusarium graminearum, es una de las principales enfermedades en el cultivo de trigo. Este patógeno tiene la capacidad de producir la micotoxina deoxinavalenol (DON). Son varios los factores que influyen en la concentración de DON en el grano. Los objetivos de este trabajo fueron: i) caracterizar los distintos cultivares comerciales disponibles en Uruguay frente a la acumulación de DON en el grano y asociarlo a la caracterización frente a la FE; ii) realizar la comparación entre distintos métodos de cuantificación de la FE y la acumulación de DON en grano; y iii) determinar la dinámica de la acumulación de DON según condiciones de humedecimiento ocurridas durante el llenado del grano. Para esto se sembraron 45 cultivares de trigo en los años 2017 y 2018, en la localidad de Paysandú. Se realizó inoculación artificial y se evaluó el nivel de infección de FE y el contenido de DON mediante el método Agraquant® DON (RomerLabs) y se estudiaron las correlaciones para cada cultivar. Además, se estudió la correlación entre el índice de la fusariosis de la espiga (IFE) cuantificado a campo, el % granos con Fusarium (FDK) por el método blotter test y Canadian Grain Commission (CGC), y la concentración de DON por ELISA. Para el tercer objetivo, se sembraron dos cultivares con comportamiento diferencial frente a FE en condiciones controladas y fueron expuestos a diferentes regímenes de mojado desde la inoculación hasta madurez fisiológica, estudiándose la influencia de la duración y frecuencia de humedad en la concentración de DON. Los resultados reflejan que las correlaciones entre los parámetros de la enfermedad y DON son más altas en los ensayos con menor enfermedad. La variable que más se correlacionó con DON fue el FDK por el método CGC, y luego por blotter test. La concentración de DON fue mayor con hasta 20 días de humedecimiento de espigas y es notoriamente menor con 40 días de mojado. En cuanto a frecuencia de días de mojado, se pudo observar que menor frecuencia de días de mojado, generó menor concentración DON para ambos cultivares.

Diaphorina citri Kuwayama es vector de las bacterias Candidatus Liberibacter spp. responsables del Huanglongbing, considerada la enfermedad más devastadora de los cítricos. Esta no ha sido reportada en Uruguay, pero su presencia en países limítrofes y del vector en la zona norte del país coloca a la citricultura en una situación de alto riesgo. Chrysoperla externa (Hagen) es un enemigo natural que ha sido encontrado en forma frecuente y abundante en predios citrícolas con presencia de la plaga. Se destaca por su voracidad de larvas, capacidad de búsqueda, resistencia a algunos insecticidas y plasticidad ecológica. Con el propósito de valorar su potencialidad como agente de control biológico de D. citri se plantearon dos objetivos: 1-Evaluar el consumo y la preferencia de C. externa por distintos tamaños de D. citri y 2- Determinar la respuesta funcional de C. externa cuando es alimentada con ninfas grandes de D. citri. Los estudios se realizaron a 25 ºC y 70 ± 5% HR, en placas de Petri utilizando larvas de tercer estadio de C. externa y distintos tamaños de D. citri en los ensayos de consumo y preferencia, y ninfas grandes en respuesta funcional, el tiempo de exposición fue de 60 minutos. Se realizaron ensayos “sin elección” con cuatro tratamientos de presa: huevos, ninfas chicas (estadios I y II), ninfas grandes (estadios III, IV y V) y adultos. En ensayos “con elección” se evaluaron combinaciones de a pares de todos los tamaños. La disponibilidad de presas fue de 75 individuos por tamaño. La respuesta funcional se estimó con densidades de presa de 0, 25, 50, 75, 100 y 125. En “sin elección” se encontró un efecto del tamaño de presa (P < 0,0001). El mayor consumo correspondió a huevos, seguido de ninfas chicas y grandes que, a su vez, fueron mayores que adultos (P < 0,05). En ensayos “con elección” se comprobó preferencia por ninfas grandes frente a huevos (Z = -2,80, p = 0,005) y adultos (Z = -2,71, P = 0,017), ninfas chicas sobre huevos (Z = -2,81, P = 0,005) y de adultos sobre huevos (Z = -2,47, P = 0,013). Estos estudios mostraron que C. externa se alimentó de todos los tamaños de D. citri, pero el consumo fue mayor con presas pequeñas y, cuando puedo optar, prefirió tamaños intermedios. La respuesta funcional de C. externa es de tipo II, el coeficiente de ataque 2,54 ± 2,11 y el tiempo de manipulación 0,0012 ± 0,002. Estos resultados indican que es un depredador eficiente a bajas densidades de presa. Se demostró, entonces, que C. externa tiene buen potencial de depredación de D. citri y podría ser útil en control biológico aumentativo o de conservación.

La soja es el principal cultivo agrícola de Uruguay. Una de las enfermedades con mayor potencial de daño es la roya asiática de la soja, un hongo biótrofo de origen asiático, que se dispersa en las corrientes de aire. Ha causado pérdidas de rendimiento de grano de hasta 60 y 80% en Paraguay y Brasil respectivamente. Los objetivos de este trabajo fueron: introgresar genes de resistencia a roya en líneas elite de INIA, caracterizar a nivel de raza las poblaciones de roya presentes en Uruguay en las zafras 2017-2018 y 2018-2019, y evaluar el comportamiento de las líneas obtenidas con dos genes apilados. El trabajo de introgresión se realizó en invernáculo, mediante tres retrocruzas a partir de la F₁, obtenida del cruzamiento entre el donador de la resistencia (poseedor de dos genes, por un lado Rpp1b + Rpp5 y por otro Rpp4 + Rpp5) y tres líneas elite de INIA. Luego de cada retro cruza se eligieron las plantas portadoras de ambos genes mediante selección asistida por marcadores moleculares. Para cada combinación se autofecundó la tercer retrocruza y se obtuvo una línea que comparte promedialmente 93,75% del genoma con la línea original del programa, y es portadora de dos genes de resistencia. Se observaron patrones de segregación distorsionados, 13:3 para el cruzamiento Py x 040 y 3:1 para los cruzamientos Py x 039 y No x 072, en concordancia con lo descrito por otros autores. Para el trabajo de caracterización de razas, se colectaron cinco muestras de roya en cultivos comerciales a partir de las cuales se obtuvieron 58 aislamientos monouredinia. Cada uno de estos aislamientos se inoculó sobre un set diferencial, compuesto por 12 genotipos, cada uno de los cuales posee un gen de resistencia: Rpp1 a Rpp6, Rpp1b, Rpp2 + Rpp4 + Rpp5, y BRS 154 (susceptible). Se identificaron 30 patotipos diferentes, de los que 19 fueron únicos. Existe gran diversidad del patógeno, 79% intra chacras y 52% entre chacras, el gen Rpp1b resultó inmune a todos los patotipos. Los genes Rpp5 y Rpp6 presentaron comportamiento contrastante entre años. Se registró un aumento de resistencia de más de 40% en las nuevas líneas evaluadas frente a los parentales recurrentes.

Fungicides are sprayed over almost 100% of the Uruguayan rice crop area, mostly due to susceptibility of local cultivars to stem and sheath diseases caused by Nakataea oryzae (NO) and Rhizoctonia oryzae sativae (ROS). To breed new resistant cultivars, more efficient selection methods are required. Five greenhouse methods for greenhouse evaluation of resistance to NO and ROS were compared. A population of 641 indica and tropical japonica type advanced breeding lines were phenotyped for resistance to NO and ROS in greenhouse and in field trials. A genome-wide association study (GWAS) was performed to analyze the association between single nucleotide polymorphisms (SNPs) and the field and greenhouse phenotypic means, adjusted by plant height and flowering time. GWAS analysis detected 29 QTL for resistance to the studied diseases, independent of plant height and flowering time, explaining up to 43% and 21% of the phenotypic variance observed in field and greenhouse trials, respectively. A region on chromosome 9 explained more than 15% of the phenotypic variance of studied diseases. The identified QTL are useful for assisted selection of resistance to NO and ROS in INIA’s rice breeding program, without effects in plant height and flowering time, and with an efficiency comparable to that of the currently used field trials. En Uruguay se aplican fungicidas en casi el 100% del área arrocera, debido principalmente a la susceptibilidad de los cultivares locales a las enfermedades del tallo causadas por Nakataea oryzae (NO) y Rhizoctonia oryzae sativae (ROS). Para obtener nuevos cultivares resistentes se requieren metodologías de selección más eficientes. Se compararon cinco métodos para evaluación de la resistencia a NO y ROS en invernáculo, identificándose el más adecuado. Una población de 641 líneas avanzadas de tipo indica y japonica tropical fue fenotipada para resistencia a NO y ROS en invernáculo y en ensayos de campo. Se realizó un estudio de asociación (GWAS) entre polimorfismos de un nucleótido (single nucleotide polymorphisms, SNPs) genómicos y las medias fenotípicas de resistencia corregidas por altura de planta y tiempo de floración. El análisis de GWAS detectó 29 QTL asociados con resistencia a las enfermedades estudiadas, independientes de altura de planta y largo de ciclo. Los QTL encontrados explicaron hasta el 43% y 21% de la varianza fenotípica en ensayos de campo e invernáculo, respectivamente. Se identificó una región en el cromosoma 9 que explicó más del 15% de la varianza fenotípica de las enfermedades estudiadas. Los SNPs identificados pueden ser utilizados para selección asistida de la resistencia a NO y ROS en el programa de mejoramiento genético de arroz de INIA, sin afectar la altura de planta y largo del ciclo, y con una eficiencia comparable a la de los actuales ensayos de campo.

Programa de Posgrado

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