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Vicerrectorado de Investigación, Innovación y Posgrado

"JUNTOS CONSTRUYENDO LA UNIVERSIDAD DE EXCELENCIA"

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Proyecto de Investigación 2018
Aislamiento e identificación de metabolitos de Fusarium oxisporum f.sp.cubense raza 2 para el mejoramiento genético del banano
Descripción
Director del Proyecto de Inv

Línea de Investigación: 

Desarrollo agropecuario sostenible

Objetivo General:

Caracterizar los metabolitos fitotóxicos de una aislado de Foc raza 2 para interpretar el papel de estos metabolitos en la respuesta de resistencia o susceptibilidad de las plantas de banano.

Objetivo Específicos:

Aislamiento y purificación de los metabolitos fitotóxicos de un aislado de Foc2. 

Identificación de los metabolitos fitotóxicos de un aislado de Foc2. 

Relación con los objetivos del Plan Nacional de Desarrollo: 

Incentivar una sociedad participativa, con un Estado cercano al servicio de la ciudadanía 

Más información:

ramon.santos@utelvt.edu.ec

Ing. Ramón Santos Bermúdez, PhD.
Ing. Ramón Santos Bermúdez, PhD.

Identificación:

Los bananos (Musa spp.) se cultivan actualmente en zonas tropicales húmedas de todo el mundo. A pesar de la importancia de los bananos para la seguridad alimentaria, existe un insuficiente conocimiento y pocas herramientas disponibles para contrarrestar el impacto negativo de las enfermedades y plagas que amenazan su producción (Christelová et al., 2016). La fusariosis del banano, causada por el hongo del suelo Fusarium oxysporum f. sp. cubense ((E. F. Smith) Snyd. &Hansen) (Foc), es una restricción importante a la producción de cultivares de bananos susceptibles en áreas infestadas en todo el mundo (Ploetz 2015a). 

En los inicios de los años 60, el mercado de exportación internacional de bananos en América Central retomó tiempo en el reemplazo de los bananos Gros Michel, susceptibles a Foc raza 1 (Foc1), por lasvariedades Cavendish (Ploetz 2015c). Foc1, responsable de la epidemia en las plantaciones de Manzano (AAB) y ‘Gros Michel’ (AAA) también ataca las variedades ‘Lady Finger’ (AAB) y ‘Silk’(AAB), mientras que la Raza 2 (Foc2) es patogénica a ‘Bluggoe’ (ABB) y a algunos tetraploides(AAAA) (Daly y Walduck, 2006). 

Sin embargo, la raza TR4 (Foc4) afecta todos los cultivares susceptibles y resistentes a las razas 1 y 2 del patógeno y fue confirmada por primera vez fuera de Asia sudoriental, en Jordania en 2013(García-Bastidas et al., 2014). Foc4 se ha extendido dentro de Jordania y ahora también está presente en otras partes de Oriente Medio y África (Ploetz et al., 2015a). Se prevé que Foc4 podría resultar en un daño mayor a nivel mundial, considerando el dominio del clon Cavendish altamente susceptible en la producción mundial de banano, así como su patogenicidad para otras variedades de banano cultivadas por pequeños productores (Ordonez et al., 2015). Aunque se han desarrollado varias estrategias basadas en la biotecnología para el mejoramiento genético del banano en la obtención de individuos tolerantes a la fusariosis (Chen et al. 2013; Ssali et al., 2013; Ghag et al., 2014a,b; Ghag yGanapathi, 2017), la búsqueda de nuevos Cavendish resistentes o tolerantes a la enfermedad continúa siendo una prioridad. 

Ecuador es el mayor exportador de banano del mundo y éste constituye sostenidamente el principal renglón de exportación después del petróleo (www.promusa.org/Ecuador). Por tal motivo, la fusariosis del banano constituye un riesgo potencial para la economía global y para el sustento de los pequeños productores ecuatorianos. Hasta la fecha no hay reportes sobre productos de genes de avirulencia de F. oxysporum f.sp. cubense, que permita el desarrollo de estrategias para incrementar la resistencia a la enfermedad a partir del mejor entendimiento de su papel en la respuesta inmune de las plantas, mientras que solo las toxinas con un papel en la enfermedad ácido fusárico y bovericina han sido identificadas en frutos de banano de plantas infectadas con Foc (Li et al., 2013a). 

Dada el riesgo potencial de trabajar con aislados de Foc raza 4 en nuestro país, en experimentos previos hemos identificado las toxinas no hospedero específicas ácido fusárico, bovericina y enniatinaA a partir de un aislado de Foc raza 1 (Portal et al., 2017), por lo que el objetivo del presente proyecto está encaminado a caracterizar los metabolitos fitotóxicos de una aislado de Foc raza 2 para interpretar el papel de estos metabolitos en la respuesta de resistencia o susceptibilidad de las plantas de banano.

Descripción de la situación actual del tema a investigar: 

La fusariosis del banano, causada por el hongo del suelo Fusarium oxysporum f. sp. cubense ((E. F. Smith) Snyd. & Hansen) (Foc), es una restricción importante a la producción de cultivares de bananos susceptibles en áreas infestadas en todo el mundo (Ploetz 2015a). Ecuador es el mayor exportador de banano del mundo y éste constituye sostenidamente el principal renglón de exportación después del petróleo (www.promusa.org/Ecuador). Por tal motivo, la fusariosis del banano constituye un riesgo potencial para la economía global y para el sustento de los pequeños productores ecuatorianos. 

Hasta la fecha no hay reportes sobre productos de genes de avirulencia de F. oxysporum f.sp. cubense, que permita el desarrollo de estrategias para incrementar la resistencia a la enfermedad a partir del mejor entendimiento de su papel en la respuesta inmune de las plantas, mientras que solo las toxinas con un papel en la enfermedad ácido fusárico y bovericina han sido identificadas en frutos de banano de plantas infectadas con Foc (Li et al., 2013a). 

Dada el riesgo potencial de trabajar con aislados de Foc raza 4 en nuestro país, en experimentos previos hemos identificado las toxinas no hospedero específicas ácido fusárico, bovericina y enniatina A a partir de un aislado de Foc raza 1 (Portal et al., 2017), por lo que el objetivo del presente proyecto está encaminado a caracterizar los metabolitos fitotóxicos de una aislado de Foc raza 2 para interpretar el papel de estos metabolitos en la respuesta de resistencia o susceptibilidad de las plantas de banano y que permita su uso para el desarrollo de métodos de selección precoz de variedades resistentes a la fusariosis del banano.

Identificación, descripción y diagnóstico del problema: 

En los inicios de los años 60, el mercado de exportación internacional de bananos en América Central retomó tiempo en el reemplazo de los bananos Gros Michel, susceptibles a Foc raza 1 (Foc1), por las variedades Cavendish (Ploetz 2015c). Foc1, responsable de la epidemia en las plantaciones de Manzano (AAB) y ‘Gros Michel’ (AAA) también ataca las variedades ‘Lady Finger’ (AAB) y ‘Silk’ (AAB), mientras que la Raza 2 (Foc2) es patogénica a ‘Bluggoe’ (ABB) y a algunos tetraploides (AAAA) (Daly y Walduck, 2006). 

Sin embargo, la raza TR4 (Foc4) afecta todos los cultivares susceptibles y resistentes a las razas 1 y 2 del patógeno y fue confirmada por primera vez fuera de Asia sudoriental, en Jordania en 2013 (García-Bastidas et al., 2014). Foc4 se ha extendido dentro de Jordania y ahora también está presente en otras partes de Oriente Medio y África (Ploetz et al., 2015a). Se prevé que Foc4 podría resultar en un daño mayor a nivel mundial, considerando el dominio del clon Cavendish altamente susceptible en la producción mundial de banano, así como su patogenicidad para otras variedades de banano cultivadas por pequeños productores (Ordonez et al., 2015). Aunque se han desarrollado varias estrategias basadas en la biotecnología para el mejoramiento genético del banano en la obtención de individuos tolerantes a la fusariosis (Chen et al. 2013; Ssali et al., 2013; Ghag et al., 2014a,b; Ghag y Ganapathi, 2017), la búsqueda de nuevos Cavendish resistentes o tolerantes a la enfermedad continúa siendo una prioridad.

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