Los investigadores exploran la resistencia a los herbicidas en el trigo

Los productores de trigo de Kansas soportaron meses, si no años, de condiciones de sequía persistente en esta temporada de crecimiento. Pero cuando finalmente comenzó a llover, trajo otro de los mayores desafíos para la producción de trigo: las malezas. Una nueva investigación de la Universidad Estatal de Kansas busca ayudar a encontrar nuevas soluciones para agregar a las cajas de herramientas de los agricultores mientras luchan contra la amenaza constante y creciente de las malezas post-emergentes.

Las malezas son un problema constante con varios tipos y especies diferentes que compiten con el trigo durante el sistema de cultivo. Cuando no se controlan, las investigaciones muestran que los rendimientos pueden verse afectados entre un 10 y un 50 por ciento dependiendo de la densidad de las malezas y de cuánto tiempo están presentes en el campo. Además de competir con el trigo a medida que crece, las malezas en el momento de la cosecha pueden significar retrasos significativos si es necesario rociar antes del corte, desafíos para combatir las malezas más altas que el trigo y dificultades en el elevador con el atraque y tener que secar las malezas verdes en el papelera.

Los productores de trigo tienen acceso a dos sistemas de producción específicos para el control de pastos y hojas anchas: variedades de trigo Clearfield que se combinan con el herbicida Altitude FX 3 y variedades de trigo CoAXium que se combinan con el herbicida Aggressor AX. Estos dos sistemas de producción de trigo son poderosos, pero el Dr. Mithila Jugulam, quien dirige el laboratorio de fisiología de malezas en el Departamento de Agronomía del Estado de Kansas, señaló la importancia de investigar los próximos pasos en el control de malezas en el trigo para continuar brindando opciones adicionales para el trigo. productores.

"La disponibilidad de resistencia a los herbicidas inhibidores de ALS y ACCasa en el trigo es un importante paso adelante en las opciones de control de malezas dirigidas tanto a pastos como a malezas de hoja ancha", dijo. “Sin embargo, estas dos tecnologías por sí solas nunca serán suficientes para resolver todos los problemas de control de malezas post-emergentes en el trigo. Por tanto, el desarrollo de nuevas técnicas y herramientas debe ser un ejercicio continuo”.

Para encontrar la próxima incorporación al arsenal de control de malezas, Jugulam se asoció con el Dr. Asif Mohmmad, científico jefe de Heartland Plant Innovations, y el Dr. Harold Trick, biólogo molecular de plantas de K-State con más de 35 años de experiencia en genética vegetal. transformación. El trío y sus equipos de investigación intentaron evaluar la tolerancia del germoplasma de trigo a herbicidas adicionales que pueden usarse para el control de malezas post-emergentes en el trigo. Su enfoque inicial fue la tolerancia a los herbicidas selectivos Laudis (tembotriona) y Callisto (mesotriona), los cuales han demostrado controlar efectiva y eficientemente especies de malezas de hoja ancha y gramíneas, pero ninguno de los cuales está actualmente registrado para su uso en trigo, ni antes. - o post-emergencia.

Con el respaldo de fondos de la Comisión de Trigo de Kansas, el proyecto de investigación de tres años evaluó variedades existentes, líneas experimentales, parientes silvestres y líneas mutantes para determinar la tolerancia a herbicidas de estos dos ingredientes activos. Se probó una gran colección de germoplasma que representa trigo de invierno y primavera, así como líneas mutantes, para determinar su respuesta a Laudis y Callisto en condiciones de invernadero. Con base en los síntomas del herbicida y la acumulación de biomasa vegetal, se identificaron los genotipos de trigo más sensibles y menos sensibles.

Esta fase inicial de investigación clasificó estas variedades e identificó genotipos de trigo de invierno desarrollados por Kansas Wheat Alliance, siendo WW-1 y WW-2 los menos sensibles y sobrevivieron más de seis veces las tasas de estos herbicidas recomendadas en el campo en comparación con el genotipo más sensible. Guerra Mundial-24. Por el contrario, el trigo de primavera resultó muy sensible a estos herbicidas. También se probó el mecanismo de sensibilidad diferencial a estos herbicidas.

Los resultados indican que, al igual que el maíz (que es naturalmente tolerante a estos herbicidas), los genotipos de trigo WW-1 y WW-2 pueden descomponer estos herbicidas en formas no tóxicas mediante la actividad de ciertas enzimas que degradan los herbicidas. El objetivo final de este extenso régimen de pruebas es identificar exactamente qué genes ayudan a proporcionar tolerancia a estos herbicidas.

Además, el equipo también está explorando sistemas de edición basados ​​en CRISPR para allanar el camino para establecer nuevas variedades de trigo resistentes a herbicidas: el objetivo a largo plazo de la investigación de Jugulam.

Estas posibles nuevas líneas de trigo resistente a herbicidas todavía tienen mucho tiempo antes de que aparezcan en un catálogo de semillas para que los productores las compren y las planten, pero lograr el trabajo preliminar adecuado resultará en herramientas aún más poderosas y específicas para los productores.

"La disponibilidad de diversas opciones de herbicidas para el control de malezas está altamente justificada, especialmente después de la evolución de la resistencia a los herbicidas en muchas malezas importantes en la agricultura actual", dijo Jugulam. "La disponibilidad de la tolerancia de los cultivares de trigo a estos herbicidas ayudará al control post-emergencia de un amplio espectro de malezas durante la temporada de cultivo, reduciendo así la pérdida de cultivos debido a la competencia de malezas y aumentando la productividad".

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Escrito por Julia Debes para Kansas Wheat