Proyectos
EVALUAR RESPUESTAS BIOQUIMICAS Y MOLECULARES EN LA RELACION PLANTAS DE ÑAME HONGO COLLETOTRICHUM GLOESPORIOIDES, AGENTE ETIOLOGICO DE LA ANTRACNOSIS
Resumen
Colombia es considerado el segundo país en cuanto a diversidad de especies de fauna y flora. Entre las especies vegetales cultivadas, el ñame (Dioscorea spp.) ha sido un cultivo básico y tradicional para los pequeños y medianos campesinos de la Costa Atlántica, en los Departamentos de Córdoba, Sucre, Cesar, Atlántico, Bolívar, entre otros. También se cultiva en los Departamentos de Choco y Amazonas. De ser un cultivo para el autoabastecimiento y el mercado local pasó a ser un producto de exportación a partir de 1975, con el consiguiente incremento del área sembrada, alcanzando en ese año las 6.000 toneladas por valor de 2.5 millones de dólares. En 1989 se sembraron más de 25.000 hectáreas de ñame, sin embargo, la producción se vio drásticamente afectada por una infección masiva del hongo Collecotrichum gloespoiroides causante de la antracnosis, ocasionando una drástica reducción del área sembrada en 1990 que llegó a alrededor de mil hectáreas. Esta enfermedad es el factor limitante más importante en la producción colombiana de ñame (Dioscorea spp.), siendo D. alata la especie mas extensamente distribuida y, particularmente, la mas susceptible a la enfermedad (Nwankiti & Ene, 1984; Torno et al., 1984). La necrosis de la hoja y el daño del tallo conducen a una reducción en el área fotosintética, y la epidemia antes o durante la formación del tubérculo pueden dar lugar a perdidas en la producción hasta en un 85% (Green, 1994). En Nigeria, en donde ocurre el 75% de producción del ñame del mundo (FAO, 1996), la antracnosis se ha encontrado a lo largo de la zona de producción, aunque la enfermedad es particularmente frecuente y severa en la zona agro-ecológica del bosque húmedo (Green, 1998) El consumo per. capita de ñame en la Costa Caribe Colombiana es de aproximadamente 168 Kg. al año, pero puede incrementarse si se incrementa la oferta. Adicionalmente, se han reiniciado las exportaciones de ñame a Estados Unidos y Venezuela en bajas cantidades, identificándose importantes mercados en expansión para algunas de las variedades cultivadas en Colombia. Adicionalmente, el consumo de ñame se ha venido incrementando en las principales ciudades del país, mercados también en expansión, de tal manera que este cultivo es una alternativa de sostenibilidad para un número creciente de pequeños productores de la coata atlántica colombiana. El grupo proponente de este proyecto ha venido coordinando el programa de investigación participativa sobre el cultivo de ñame, programa que se enmarca en el Programa Colombiano de Biotecnología Agrícola (PBA) que contó en su primera fase, culminada en diciembre de 2002, con el apoyo del Ministerio de Cooperación de Holanda (DGIS). En el programa de ñame participan, además de la Universidad Nacional de Colombia, la Regional 2 de CORPOICA y las Universidades de Córdoba y Sucre con quienes se adelantan los trabajos de caracterización microbiológica del hongo Colletotrichum gloespoiroides (Perez, et al 2002). El modelo de investigación participativa que se implementó con pequeños productores de ñame de la costa atlántica, estableció como prioridades, que puedan disponer de semillas de calidad y que puedan contar con variedades resistentes a antracnosis. El trabajo que se ha realizado desde 1998 en el marco del PBA, ha alcanzado logros importantes en cuanto a procesos de producción de semillas de calidad, contando hoy con tecnología, pequeños productores especializados en producción de semilla, producción estable de semilla de siete variedades de ñame en la región de influencia del programa e infraestructura adecuada tanto de laboratorios como de invernaderos y áreas de cultivo aptas para la producción de semilla. Por lo tanto, es muy importante iniciar trabajos de investigación participativa cuyo propósito principal sea la obtención de variedades de ñame seleccionadas y resistentes a antracnosis, las cuales les permitan obtener mayores rendimientos e ingresos, satisfaciendo así la segunda prioridad establecida por los pequeños productores vinculados l programa de ñame. En Colombia el fitomejoramiento hacia la obtención de variedades de ñame seleccionadas como resistentes a la antracnosis solo se podrá lograr si se conoce de una parte, la diversidad genética del cultivo, trabajo que se ha llevado a cabo por el grupo de investigación proponente (Bustamante et al, 2001), las respuestas bioquímicas de las plantas a la enfermedad y de otra parte se emprenden trabajos que apunten al conocimiento del patógeno causante de la misma. Sin embargo, los intentos para dar solución al problema de antracnosis han tenido diferentes alternativas, entre las cuales cabe destacar: 1. Ampliar siembras con la variedad de ñame espino (D. rotundata), la cual inicialmente tuvo tolerancia a la enfermedad pero finalmente se volvió susceptible, además demanda alto aporte de capital para su cultivo y tiene baja tasa de multiplicación. 2. Cambio en prácticas agronómicas buscando sembrar en épocas de escape respecto a los ciclos de la enfermedad y las condiciones climáticas con máxima presión del patógeno, práctica que presenta limitaciones por la poca disponibilidad de riego y paquetes tecnológicos adecuados. 3. Control químico con fungicidas protectantes y sistémicos, alternativa que no ha sido solución práctica debido al alto número de aplicaciones, el alto costo de los fungicidas y el costo de su aplicación. 4. Desarrollar diferentes sistemas de tutorado del cultivo, evaluando cultivos asociados como agroforestería. 5. Desarrollar o introducir variedades resistentes a la antracnosis. Han sido pocas las investigaciones y el conocimiento generado sobre este cultivo, considerado como cultivo huérfano por muchas organizaciones internacionales. Por lo tanto, es preciso emprender el abordaje de estas alternativas, dada la agresividad de la enfermedad. Cultivares de ñame resistentes a la antracnosis podrían ser una potencial estrategia con miras al manejo de la enfermedad, sin embargo, el mejoramiento tradicional arroja resultados inciertos dada la alta variabilidad del patógeno que causa la antracnosis del ñame (Green et al., 2000). Se propone, entonces, iniciar los estudios de fitomejoramiento genético con miras a crear nuevas variedades de ñame cuya característica primordial sea la resistencia a ésta enfermedad. Para esto, una primera vía es iniciar estudios para la identificación de respuestas involucradas tanto de la planta como del patógeno, para ser utilizados posteriormente en el mejoramiento genético antes mencionado . Esta estrategia de investigación participativa tiene que ver con la búsqueda de genes relacionados con respuestas del patógeno a diferentes estímulos y estudios bioquímicos preliminares tendientes a identificar respuestas efectivas de defensa de la planta presentes en cultivares resistentes al ataque del patógeno y buscar mecanismos para inducir tales respuestas en las variedades susceptibles, para esto, se puede simular mediante un determinado estímulo local la interacción planta ¿ patógeno con lo cual se altera el estado metabólico de la planta, esta alteración puede ser inducida por agentes y/o elicitores de origen fúngico, resultando en el incremento generalizado de un gran número de compuestos que pueden poseer actividades antimicrobianas o que favorecen el fortalecimiento de las defensas estructurales de la planta y que por ende evitan o restringen en gran medida la invasión de un patógeno. Para iniciar con estos estudios en Colombia el grupo de investigación proponente cuenta con la asesoría de los Doctores Günter Kahl en Alemania y Robert Asiedu del IITA en Äfrica quienes nos han permitido la implementación de las metodologías para ser utilizadas en el Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional tanto para la caracterización molécular del cultivo del ñame como para el inicio del estudio propuesto.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria 2004 Para Proyectos De Investigación - Sede Bogota
Modalidad:Convocatoria 2004 Para Proyectos De Investigación - Sede Bogota
Responsable