Royas | Trigueros

Yr15

Ivan Muñoz — Thu, 01 Oct 2020 01:12:10 +0000

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Yr15

La roya amarilla es una de las enfermedades más agresivas del trigo pan a nivel mundial, el método preferido para controlar esta enfermedad es a través del uso de variedades resistentes. Yr15 es un gen dominante de resistencia a roya amarilla (Gerechter-Amitai y Grama, 1974; Gerechter-Amitai et al., 1989), ubicado en el brazo corto del cromosoma 1B (McIntosh y Silk, 1996).

Yr15 fue reportado en principio, en la accesión de Triticum dicoccoides G-25 y de allí fue introgresado en diversos trigos tetraploides y hexaploides (Gerechter-Amitai y Grama, 1974). Hasta el momento no se han detectado aislamientos virulentos sobre este gen en nuestro país.

Ramírez-González et al. (2015) identificaron mediante RNA-Seq bulked segregant analysis (BSA) [análisis de segregantes agrupados], marcadores moleculares tipo SNP ligados a Yr15 (intervalo de 0.77 cM). Los marcadores desarrollados mostraron ser diagnósticos en el 99% de las líneas evaluadas, siendo de gran utilidad para los programas de mejoramiento.

El gen Yr15 recientemente fue clonado por Klymiuk et al. (2018) y se ha descrito como una proteína putativa kinasa-pseudokinasa denominada WTK1.

En la figura se observa la discriminación de los alelos mediante el marcador KASP Yr15_R8 (Ramirez-Gonzalez et al., 2015), se observan en color rojo los genotipos con el alelo susceptibles para Yr15, en azul se muestra el alelo resistente para Yr15. Las lecturas se realizaron en un equipo StepOnePlus™ de PCR en tiempo real. Adicionalmente se detallan primers adicionales que pueden ser de utilidad en la selección (Ramirez-Gonzalez et al., 2015)

Marcador KASP

Primers:

Yr15_R8_AVS 5’ GAA GGT GAC CAA GTT CAT GCT CAG ATC CCC GGT TCT CTC AAG 3’

Yr15_R8_V 5’ GAA GGT CGG AGT CAA CGG ATT CAG ATC CCC GGT TCT CTC AAA 3’

Yr15_R8_C 5’ CCCCCAAATGATCGAGAATA 3’

Yr15_R5_AVS 5’ GAA GGT GAC CAA GTT CAT GCT AGT CAA CTT GGA TTA CAC TGA AGT T 3’

Yr15_R5_V 5’ GAA GGT CGG AGT CAA CGG ATT AGT CAA CTT GGA TTA CAC TGA AGT C 3’

Yr15_R5_C 5’ AGA TAT CAC ACT GAA CAT ACT GAT GAG 3’

Yr15_R11_AVS 5’ GAA GGT GAC CAA GTT CAT GCT CCA TTC TGA TCA AGG TCA CTG TCG 3’

Yr15_R11_V 5’ GAA GGT CGG AGT CAA CGG ATT CCA TTC TGA TCA AGG TCA CTG TCA 3’

Yr15_R11_V 5’ TTC TGT ATG GCA ACG GGA GC 3’

Concentración final de productos utilizados en las reacciones de PCR:

[Assay Mix]

Allele-1 primer (100 uM): 12 ul
Allele-2 primer (100 uM): 12 ul
Common primer (100 uM): 30 ul
H₂O/ TrisHCl (10mM, pH8.3): 46 ul
(total volume 100 ul)

[KASP reaction]

DNA (20 – 40 ng/ul): 2 ul
Assay Mix: 0.14 ul
2x Master Mix: 5 ul
H₂O: 3 ul
(total volume 10.14 ul)

Programa de PCR

Desnaturalización: 94 °C, 15 min (Hot-start activation); Touchdown (10 ciclos); 94 °C 20 seg, 61-55 °C 60 seg (bajando 0.6 °C por ciclo), Amplificación (36 ciclos); 94 °C 20 seg, 55 °C 60 seg , lectura de fluorescencia 25 °C por 30 seg.

Caracterización de la Variabilidad Genética presente en Variedades Argentinas de Trigo.

Yr15	Variedad

*Al momento no se observó variabilidad en el germoplasma local, o bien no hay variedades comerciales que posean el gen descrito.

podcast sobre YR15

https://trigueros.info/wp-content/uploads/2025/12/Yr15__La_Historia_Detectivesca_del_Gen_que_Salva_el_Trigo_de_la_Roya_Amarilla.m4a

Podcast generado mediante Inteligencia Artificial NotebookLM de Google en base a la bibliografía propuesta en esta sección.

Referencias

Gerechter-Amitai, Z. K., & Stubbs, R. W. (1970). A valuable source of yellow rust resistance in Israeli populations of wild emmer, Triticum dicoccoides Koern. Euphytica, 19(1), 12–21. https://doi.org/10.1007/bf01904660
Gerechter-Amitai, Z. K., & Grama, A. (1974). Inheritance of resistance to stripe rust (Puccinia striformis) in crosses between wild emmer (Triticum dicoccoides) and cultivated tetraploid and hexaploid wheats. I. Triticum durum. Euphytica, 23(2), 387–392. https://doi.org/10.1007/bf00035883
Gerechter-Amitai, Z. K., van Silfhout, C. H., Grama, A., & Kleitman, F. (1989). Yr15 — a new gene for resistance to Puccinia striiformis in Triticum dicoccoides sel. G-25. Euphytica, 43(1-2), 187–190. https://doi.org/10.1007/bf00037912
Klymiuk, V., Yaniv, E., Huang, L., Raats, D., Fatiukha, A., Chen, S., Feng, L., Frenkel, Z., Krugman, T., Lidzbarsky, G., Chang, W., Jääskeläinen, M. J., Schudoma, C., Paulin, L., Laine, P., Bariana, H., Sela, H., Saleem, K., Sørensen, C. K., & Hovmøller, M. S. (2018). Cloning of the wheat Yr15 resistance gene sheds light on the plant tandem kinase-pseudokinase family. Nature Communications, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41467-018-06138-9
McIntosh, R. A., Silk, J., & The, T. T. (1996). Cytogenetic studies in wheat XVII. Monosomic analysis and linkage relationships of gene Yr15 for resistance to stripe rust. Euphytica, 89(3), 395–399. https://doi.org/10.1007/bf00022298
Ramirez‐Gonzalez, R. H., Segovia, V., Bird, N., Fenwick, P., Holdgate, S., Berry, S., Jack, P., Caccamo, M., & Uauy, C. (2014). RNA‐Seq bulked segregant analysis enables the identification of high‐resolution genetic markers for breeding in hexaploid wheat. Plant Biotechnology Journal, 13(5), 613–624. https://doi.org/10.1111/pbi.12281

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Yr5

lvanzetti — Tue, 26 Feb 2019 15:28:54 +0000

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Yr5

La roya amarilla es una de las enfermedades más agresivas del trigo pan a nivel mundial, el método preferido para controlar esta enfermedad es a través del uso de variedades resistentes. El gen Yr5 fue descripto en Triticum spelta var. album (Macer et al., 1963), dicho gen confiere resistencia a todas las razas de roya amarilla presentes en Argentina. El gen Yr5 esta localizado en el brazo largo del cromosoma 2B.

Discriminación de los alelos mediante el marcador KASP, se observan en color rojo los genotipos con el alelo resistente para Yr5, en azul se muestra el alelo susceptible para Yr5 y las cruces negras muestran el alelo YrSP también susceptible para roya amarilla. Las lecturas se realizaron en un equipo StepOnePlus™ de PCR en tiempo real.

El gen Yr5 recientemente fue clonado por Marchal et al. (2018) y muestra que es alélico al gen YrSP y parálogo al gen Yr7, ambos superados por varias razas del patógeno. El análisis de secuencia muestra que Yr5 pertenece a un complejo grupo de genes de resistencia en el cromsosoma 2B y que codifica una proteína de unión al ADN rica en repeticiones de leucina (NLRs) con un distintivo dominio BED zinc-finger N-terminal.

Marcador KASP

Primers:

Yr5_positive 5′ GAA GGT CGG AGT CAA CGG ATT GCG CCC CTT TTC GAA AAA ATA 3′

Yr5_Alternate 5′ GAA GGT GAC CAA GTT CAT GCT CTA GCA TCA AAC AAG CTA AAT A 3′

Yr5_Common 5′ ATG TCG AAA TAT TGC ATA ACA TGG 3′

Concentración final de productos utilizados en las reacciones de PCR:

[Assay Mix]

Allele-1 primer (100 uM): 12 ul
Allele-2 primer (100 uM): 12 ul
Common primer (100 uM): 30 ul
H₂O/ TrisHCl (10mM, pH8.3): 46 ul
(total volume 100 ul)

[KASP reaction]

DNA (20 – 40 ng/ul): 2 ul
Assay Mix: 0.14 ul
2x Master Mix: 5 ul
H₂O: 3 ul
(total volume 10.14 ul)

Programa de PCR

Caracterización de la Variabilidad Genética presente en Variedades Argentinas de Trigo.

Yr5	Variedad

*Al momento no se observó variabilidad en el germoplasma local, o bien no hay variedades comerciales que posean el gen descrito.

Referencias

Macer, R. C. F. (19 al 24 de Agosto de 1963). The formal and monosomic genetic analysis of stripe rust (Puccinia striiformis) resistance in wheat [Resumen de presentación de la conferencia]. Second International Wheat Genetics Symposium, Lund, Suecia
Marchal, C., Zhang, J., Zhang, P., Fenwick, P., Steuernagel, B., Adamski, N. M., Boyd, L., McIntosh, R., Wulff, B. B. H., Berry, S., Lagudah, E., & Uauy, C. (2018). BED-domain-containing immune receptors confer diverse resistance spectra to yellow rust. Nature Plants, 4(9), 662–668. https://doi.org/10.1038/s41477-018-0236-4

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Roya amarilla

lvanzetti — Tue, 26 Feb 2019 12:22:56 +0000

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Roya Amarilla o Estriada

El agente causal es Puccinia striiformis f. sp. tritici. Es un hongo del tipo biotrofo. Los hospedadores primarios son el trigo pan, trigo candeal y triticale. El signo típico de esta roya se manifiesta por la presencia en las hojas de pústulas muy pequeñas, de color amarillo limón dispuestas en el sentido de las nervaduras, dando un aspecto de distribución lineal (Campos et al., 2016).

El área afectada posteriormente se necrosa. También se observa en las espigas, en glumas y aristas. De las royas que afectan al trigo es la única que se propaga más allá del lugar del punto inicial de infección (Roelfs et al., 1992). Por esto se la considera de tipo sistémica. Pocas infecciones iniciales pueden conducir al secado de las hojas sin necesidad de infecciones posteriores. En las reacciones consideradas resistentes a moderadamente resistentes se observa una escasa longitud de la estría, clorosis y baja a nula formación de pústulas. Comparte muchas características con la roya de la hoja (Puccinia triticina), como la variabilidad patogénica con la existencia de razas fisiológicas (Campos et al. 2016).

Esta roya, requiere temperaturas más bajas para producir infección y la temperatura óptima es de entre 9 a 13 ºC (Roelfs et al., 1992). El período de mojado de hoja o rocío, necesario para el proceso de infección, no debe ser menor a las 6 horas. Es una enfermedad policíclica, con una duración del ciclo de aproximadamente 10 días (infección secundaria).

Figura de roya amarilla, tomada de Campos (2016)

Es una enfermedad que puede aparecer durante todas las etapas del cultivo, tanto en macollaje desde EC 21 a 29 (Zadoks et al., 1974), en trigos doble propósito sembrados en el otoño hasta espigazón (EC 58) durante primaveras frías

Las pérdidas ocasionadas en cultivares altamente susceptibles pueden llegar a ser de la misma magnitud o mayores a las de roya de la hoja o del tallo. En los años 2010, principalmente y 2015 se la registró en áreas donde previamente no había sido observaba como el norte de Buenos Aires, Entre Ríos y el sur de Santa Fe. En la campaña 2016 se encontró diseminada con diferentes niveles de intensidad en esas provincias y en el sudoeste de Buenos Aires y Córdoba (Campos et al. 2016).

Durante los últimos años en Europa, muchos genes de resistencia se volvieron ineficaces durante la reciente incursión de nuevas razas de P. striiformis Este nuevo grupo racial se identificó por primera vez en la variedad de trigo ‘Warrior’ en 2011, y reemplazó por completo a la población de P. striiformis existente antes de la invasión. En Argentina, recientemente se ha confirmado la presencia de nuevas razas de P. striiformis. En una prospección de la enfermedad coordinada por la Catedra de Fitopatología de la FAUBA, el Global Rust Reference Center (GRRC) ha identificado tres genotipos distintos de P. striiformis entre más de 45 muestras recolectadas en sitios epidémicos en Argentina, en septiembre de 2017 (Hovmøller et al., 2018). Dos genotipos altamente agresivos fueron idénticos a los detectados por primera vez en Europa y el Norte de África en 2015-16 (Carmona & Sautua, 2018).

La detección de fuentes de resistencia capaces de controlar estas nuevas razas de roya amarilla es de gran interés por los programas de mejoramiento de trigo de Latinoamérica.

Referencias

Campos, P., Formento, N., Couretot, L. A., & Alberione, E. J. (2016). Aparición epifítica de roya amarilla del trigo en la región pampeana argentina. INTA. https://inta.gob.ar/sites/default/files/inta_roya_amarilla_2016_trigo.pdf
Carmona, M., y Sautua, F. (2018). Epidemias de roya amarilla del trigo. Nuevas razas en el mundo, monitoreo y decisión de uso de fungicidas. Agronomía & Ambiente, 38(1). http://agronomiayambiente.agro.uba.ar/index.php/AyA/article/download/76/74
Hovmøller, M. S., Rodriguez-Algaba, J., Thach, T., Justesen, A. F., & Hansen, J. G. (2018). Report for Puccinia striiformis race analyses and molecular genotyping 2017, Global Rust Reference Center (GRRC). https://wheatrust.org/fileadmin/www.grcc.au.dk/International_Services/Pathotype_YR_results/Summary_of_Puccinia_striiformis_race_analysis_2017.pdf
Roelfs, A. P., Singh, R. P., y Saari, E. E. (1992). Las royas del trigo conceptos y metodos para el manejo de esas enfermedades. CIMMYT.
Zadoks, J. C., Chang, T. T., & Konzak, C. F. (1974). A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research, 14(6), 415–421. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.1974.tb01084.x

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