Avances del CIAT en investigación en enfermedades

Patología de arroz

Gloria Mosquera g.m.mosquera@cgiar.org

Gustavo Prado

g.prado@cgiar.org

Taller FLAR Agosto 26-30

2013

Introducción

Añublo del arroz (Pyricularia oryzae)

Añublo bacterial de la panicula (Burkholderia glumae)

Análisis de la diversidad de Pyricularia oryza

Caracterización de genotipos con tolerancia a Burkholderia glumae

Los resultados que se presentan provienen de analisis hechos hasta Julio de 2013. Este es un trabajo hecho en colaboración con FEDEARROZ

Los resultados de Altillanura corresponden al proyecto financiado por MADR a la alianza CIAT-CORPOICA

Para tener en cuenta:

Distribución del cultivo de arroz en Colombia y ubicación de muestras colectadas de Pyricularia oryzae

Se analizaron 140 aislamientos , colectados de diferentes sitios del país y de diferentes genotipos, entre ellos variedades diferenciales y comercilaes de Colombia Cada aislamiento se inoculó sobre un grupo de 35 líneas monogénicas, cada una de las cuales posee un sólo gen de resistencia (JIRCAS 2008) Las inoculaciones se hicieron bajo condiciones controladas en casa de malla, utilizando un diseño experimental de parcelas divididas arregladas en bloques, donde la parcela principal estuvo representada por cada aislamiento y la subparcela por las líneas Las evaluaciones se realizaron a los 7 días después de la inoculación La respuesta de cada línea frente a cada aislamiento se categorizó utilizando la escala de evaluación desarrollada por JIRCAS (2008), en la cual sólo se considera el tipo de lesión, siendo 1 y 2 resistentes , 3, 4 y 5 susceptibles Desarrollo de un programa para el análisis de la información generada (M.C. Duque y Juan Bosco)

Metodología

Estudios en añublo del arroz (Pyricularia oryzae) 1. Información de la variabilidad del patógeno a nivel

departamento, país, región…(estudios en invernadero)

2. Monitoreo constante de estas poblaciones para detectar nuevas variantes (anualmente)

Evaluación por tipo de lesión

Inoculaciones artificiales en casa de malla

Departamento No. sitios No. Aislamientos No. De razas No encontradas en SR

Meta 10 112 56 28

Casanare 4 9 7 3

Tolima 1 12 7 4

Valle del Cauca 1 5 1 0

Santander 1 1 1 1

Sucre 1 1 1 1

Se detectaron 64 razas El 50% de esta diversidad está presente en Santa Rosa

Resultados

# o

f ra

ces

Genotype

Susceptibilidad de genotipos a las 64 razas

96.9%

12.5%

85.9% 85.9% 84.4%

78.1%

Año de liberación FED50 1998 FED174 2006

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

75-1-127 FANNY FED50 FED174 K60 O. L5

2

55

14

8 6 6

Cont. Resultados

Efectividad de genes de resistencia para la población del patógeno encontrada

24 genes R representados en 35 líneas monogénicas

GENES Obs Race

Pia

Piz

5

Piz

t

Pit

a

Pib

Pit

Pis

h

Pi1

Pi3

Pi5

_t

Pi7

_t

Pi9

Pi1

2t

Pi1

9

Pik

m

Pi2

0

Pit

a2

Pit

a2

Pit

a

Pii

LTH

Pik

s

Pik

Pik

p

Pik

h

Piz

NR NS TOTAL

1 U00-i0-k000-z00-ta000 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R 26 0 26

2 U33-i0-k000-z01-ta431 S R R S S R S R R R R R S S R R R R S R S R R R R S 17 9 26

3 U33-i0-k004-z03-ta011 S S R S S R S R R R S R R S R R R R R R S R R R R S 17 9 26

4 U33-i0-k006-z01-ta411 S R R S S R S R R R S R S S R R R R R R S R R S R S 16 10 26

5 U33-i2-k000-z03-ta431 S S R S S R S R S R R R S S R R R R S R S R R R R S 15 11 26

6 U33-i2-k004-z01-ta431 S R R S S R S R S R S R S S R R R R S R S R R R R S 15 11 26 7 U33-i2-k006-z01-ta431 S R R S S R S R S R S R S S R R R R S R S R R S R S 14 12 26

8 U33-i3-k004-z03-ta431 S S R S S R S R S R S R S S R R R R S S S R R R R S 13 13 26 9 U33-i3-k006-z11-ta431 S R R S S R S R S R S S S S R R R R S S S R R S R S 12 14 26

10 U63-i0-k177-z01-ta423 S R R R S S R S R R S R S S S S R R S R S S S S S S 10 16 26 11 U63-i0-k177-z01-ta433 S R R S S S R S R R S R S S S S R R S R S S S S S S 9 17 26 12 U63-i0-k177-z01-ta633 S R R S S S R S R R S R S S S S R S S R S S S S S S 8 18 26 13 U63-i0-k177-z01-ta733 S R R S S S R S R R S R S S S S S S S R S S S S S S 7 19 26 14 U63-i7-k006-z05-ta421 S R S R S S R R S S S R S S R R R R S S S R R S R S 12 14 26

15 U63-i7-k100-z01-ta423 S R R R S S R R S S R R S S R S R R S S S S R R R S 13 13 26 16 U63-i7-k106-z07-ta632 S S S S S S R R S S S R S R R S R S S S S S R S R S 8 18 26 17 U63-i7-k107-z01-ta431 S R R S S S R R S S S R S S R R R R S S S S S S R S 10 16 26

18 U63-i7-k107-z03-ta431 S S R S S S R R S S S R S S R R R R S S S S S S R S 9 17 26 19 U63-i7-k107-z07-ta733 S S S S S S R R S S S R S S R S S S S S S S S S R S 5 21 26 20 U63-i7-k127-z01-ta431 S R R S S S R S S S S R S S R R R R S S S S S S R S 9 17 26

21 U63-i7-k127-z03-ta423 S S R R S S R S S S S R S S R S R R S S S S S S R S 8 18 26 22 U63-i7-k147-z01-ta431 S R R S S S R R S S S R S S R R R R S S S S S S S S 9 17 26

23 U63-i7-k167-z03-ta431 S S R S S S R S S S S R S S R R R R S S S S S S S S 7 19 26 24 U63-i7-k177-z01-ta423 S R R R S S R S S S S R S S S S R R S S S S S S S S 7 19 26 25 U63-i7-k177-z01-ta433 S R R S S S R S S S S R S S S S R R S S S S S S S S 6 20 26 26 U63-i7-k177-z03-ta403 S S R R S S R S S S S R S S S S R R R S S S S S S S 7 19 26

27 U63-i7-k177-z03-ta423 S S R R S S R S S S S R S S S S R R S S S S S S S S 6 20 26 28 U63-i7-k177-z03-ta433 S S R S S S R S S S S R S S S S R R S S S S S S S S 5 21 26 29 U63-i7-k177-z07-ta431 S S S S S S R S S S S R S S S R R R S S S S S S S S 5 21 26 30 U63-i7-k177-z13-ta433 S S R S S S R S S S S S S S S S R R S S S S S S S S 4 22 26

31 U73-i0-k100-z07-ta733 S S S S S S S R R R R R S S R S S S S R S S R R R S 10 16 26

32 U73-i0-k107-z03-ta433 S S R S S S S R R R S R S S R S R R S R S S S S R S 10 16 26 33 U73-i0-k177-z01-ta733 S R R S S S S S R R S R S S S S S S S R S S S S S S 6 20 26 34 U73-i0-k177-z11-ta733 S R R S S S S S R R S S S S S S S S S R S S S S S S 5 21 26 35 U73-i1-k177-z01-ta433 S R R S S S S S R R S R S S S S R R S S S S S S S S 7 19 26 36 U73-i2-k177-z03-ta423 S S R R S S S S S R S R S S S S R R S R S S S S S S 7 19 26 37 U73-i2-k177-z11-ta733 S R R S S S S S S R S S S S S S S S S R S S S S S S 4 22 26 38 U73-i3-k106-z07-ta733 S S S S S S S R S R S R S S R S S S S S S S R S R S 6 20 26 39 U73-i3-k107-z07-ta733 S S S S S S S R S R S R S S R S S S S S S S S S R S 5 21 26 40 U73-i3-k127-z01-ta433 S R R S S S S S S R S R S S R S R R S S S S S S R S 8 18 26 41 U73-i3-k177-z01-ta433 S R R S S S S S S R S R S S S S R R S S S S S S S S 6 20 26

42 U73-i3-k177-z07-ta733 S S S S S S S S S R S R S S S S S S S S S S S S S S 2 24 26 43 U73-i3-k177-z13-ta433 S S R S S S S S S R S S S S S S R R S S S S S S S S 4 22 26 44 U73-i4-k177-z01-ta433 S R R S S S S S R S S R S S S S R R S R S S S S S S 7 19 26 45 U73-i4-k177-z13-ta433 S S R S S S S S R S S S S S S S R R S R S S S S S S 5 21 26

46 U73-i6-k177-z13-ta423 S S R R S S S S S S S S S S S S R R S R S S S S S S 5 21 26 47 U73-i7-k100-z00-ta403 S R R R S S S R S S R R S S R S R R R S S S R R R R 14 12 26 48 U73-i7-k106-z07-ta733 S S S S S S S R S S S R S S R S S S S S S S R S R S 5 21 26 49 U73-i7-k107-z05-ta411 S R S S S S S R S S S R S S R R R R R S S S S S R S 9 17 26

50 U73-i7-k107-z05-ta431 S R S S S S S R S S S R S S R R R R S S S S S S R S 8 18 26

51 U73-i7-k107-z07-ta733 S S S S S S S R S S S R S S R S S S S S S S S S R S 4 22 26 52 U73-i7-k107-z15-ta433 S R S S S S S R S S S S S S R S R R S S S S S S R S 6 20 26 53 U73-i7-k126-z07-ta733 S S S S S S S S S S S R S S R S S S S S S S R S R S 4 22 26

54 U73-i7-k127-z01-ta431 S R R S S S S S S S S R S S R R R R S S S S S S R S 8 18 26 55 U73-i7-k127-z05-ta431 S R S S S S S S S S S R S S R R R R S S S S S S R S 7 19 26 56 U73-i7-k127-z07-ta431 S S S S S S S S S S S R S S R R R R S S S S S S R S 6 20 26

57 U73-i7-k127-z07-ta733 S S S S S S S S S S S R S S R S S S S S S S S S R S 3 23 26 58 U73-i7-k167-z03-ta431 S S R S S S S S S S S R S S R R R R S S S S S S S S 6 20 26 59 U73-i7-k177-z03-ta423 S S R R S S S S S S S R S S S S R R S S S S S S S S 5 21 26 60 U73-i7-k177-z03-ta431 S S R S S S S S S S S R S S S R R R S S S S S S S S 5 21 26 61 U73-i7-k177-z03-ta433 S S R S S S S S S S S R S S S S R R S S S S S S S S 4 22 26 62 U73-i7-k177-z03-ta531 S S R S S S S S S S S R S S S R S R S S S S S S S S 4 22 26 63 U73-i7-k177-z07-ta431 S S S S S S S S S S S R S S S R R R S S S S S S S S 4 22 26

64 U73-i7-k177-z07-ta733 S S S S S S S S S S S R S S S S S S S S S S S S S S 1 25 26

Reacción de cada gen R frente a cada raza

Razas afectando FED50 y FED174

Ninguna de las variedades posee el gen de resistencia Pi-9

Variedad Raza No. Código de raza Pi40 Sitio de origen de la raza

FED174 12 U63-i0-k177-z01-ta633 R R R Santa Cruz

33 U73-i0-k177-z01-ta733 R R R Santa Rosa, Santa Cruz

34 U73-i0-k177-z11-ta733 R R R Pompeya

42 U73-i3-k177-z07-ta733 R R S Santa Rosa

64 U73-i7-k177-z07-ta733 S S S Santa Rosa 19 U63-i7-k107-z07-ta733 S S S Cosargo

FED50 38 U73-i3-k106-z07-ta733 R R S Santa Rosa 48 U73-i7-k106-z07-ta733 R R S Nuchia, Cosargo, Lobitos 51 U73-i7-k107-z07-ta733 S S S Ibague, Santa Rosa, La Libertad, Cosargo, Carimagua,

Lobitos 53 U73-i7-k126-z07-ta733 S S S Santa Rosa 57 U73-i7-k127-z07-ta733 S S S Ibague,Tauramena, Santa Rosa, 19 U63-i7-k107-z07-ta733 S S S Cosargo 42 U73-i3-k177-z07-ta733 R R S Santa Rosa 64 U73-i7-k177-z07-ta733 S S S Santa Rosa

Hay nuevos genes útiles para las variedades?

Caracterización genética de 19 razas de Pyricularia oryzae

rep-PCR pot2

Para Añublo Bacterial de la Panícula Burkholderia glumae

Azucena x IR64

T S

Líneas avanzadas SSD

Caracterización de progenitores en condiciones controladas

Caracterización de la población bajo condiciones de campo (2013)Evaluación en dos semestres)

Conclusiones

Considerar otros sitios además de SR para la caracterización de germoplasma por su reacción a Pyricularia oryzae

Identificar las mejores combinaciones de genes de resistencia que permitan obtener materiales con resistencia durable a este patógeno

Los análisis genéticos preliminares indican en este momento que el mejoramiento para resistencia a Pyricularia oryzae debe estar basado en la identificación de genes de avirulencia (Avr) y no en grupos genéticos

Avanzar en la identificación de genes de resistencia al añublo bacterial de la panicula

Nuestro equipo de Patología

Nuestros Colaboradores: FEDEARROZ, FLAR, MADR

M.C. Duque Juan Bosco