La enfermedad de las manchas de alquitrán se detectó por primera vez en el norte de Indiana e Illinois en 2015 y ahora también se encuentra en zonas de cultivo de maíz de Iowa, Michigan, Minnesota, Missouri, Ohio, Pensilvania, Wisconsin y Florida en los Estados Unidos, y en el suroeste de Ontario, Canadá. Los brotes pueden ser costosos: un brote experimentado entre 2018 y 2020 se cobró unos 241 millones de bushels (6,1 millones de toneladas) de maíz estadounidense

Una enfermedad fúngica

La mancha de alquitrán es causada por el hongo Phyllachora maydis y aparece como una decoloración negra, aproximadamente circular, en las hojas, hojas y tallos de las plantas de maíz. A veces, un halo de color bronceado rodea las manchas llenas de esporas, creando lo que se conoce como una lesión de ojo de pez

Los fungicidas ofrecen cierta protección contra la mancha de alquitrán, sin embargo, según el patólogo de plantas de la unidad de investigación de producción de cultivos y control de plagas del ARS en Indiana, Steve Goodwin, es mucho más preferible la resistencia a la enfermedad de la mancha de alquitrán en el maíz

Investigación de la mancha de alquitrán

Goodwin está trabajando en colaboración con sus compañeros del ARS Raksha Singh, Matthew Helm y Charles Crane para gestionar la mancha de alquitrán mediante trabajos de investigación en varios frentes

• Examinar las variedades comerciales de maíz y las líneas de germoplasma existentes para determinar su resistencia o susceptibilidad a la mancha de alquitrán
• Desarrollar herramientas conocidas como marcadores moleculares para identificar un gen que se sabe que confiere resistencia a la mancha de alquitrán en el maíz, concretamente el Qrtsc8. También es interesante identificar las plantas de maíz que carecen del gen pero que siguen siendo resistentes a la enfermedad, ya que podrían estar en juego uno o varios genes totalmente nuevos y desconocidos para la ciencia. Estas fuentes de resistencia podrían ser útiles para reforzar aún más las defensas del cultivo
• Determinar el potencial de biocontrol de una comunidad de microorganismos conocida como microbioma que se observó en plantas de maíz resistentes a la mancha del alquitrán pero no susceptibles: «El objetivo principal es comprender cómo los factores ambientales, la etapa de crecimiento de la planta y el microbioma del maíz asociado afectan a la progresión de la enfermedad de la mancha del alquitrán y cómo todos estos factores están interconectados», señaló Singh
• La identificación de varias proteínas que el hongo de la mancha de alquitrán utiliza para «cortocircuitar» las defensas de las plantas susceptibles, y cómo estas proteínas podrían aprovecharse para detectar mejor las diferentes cepas del hongo y su gravedad en los campos

Otros esfuerzos de investigación para reducir la gravedad de la mancha de alquitrán

Los colaboradores de la universidad también están investigando para optimizar el momento de las pulverizaciones de fungicidas y evaluar las rotaciones del maíz con cultivos no huéspedes para reducir la gravedad de la enfermedad y evitar que el hongo sobreviva al invierno en los restos de las cosechas de maíz anteriores

Los investigadores también están estudiando la bibliografía existente sobre la biología del hongo de las manchas de alquitrán y ampliando lo que se sabe de él con la secuenciación genómica, que es una especie de decodificación de su ADN para causar la enfermedad en el maíz. Se espera que esto dé pistas sobre nuevas formas de controlar el hongo y prevenir nuevos brotes

Sistema Nacional de Recuperación de Enfermedades Vegetales y socios

El esfuerzo se lleva a cabo bajo los auspicios del Sistema Nacional de Recuperación de Enfermedades Vegetales, cuyo objetivo es garantizar que las herramientas, la infraestructura, las redes de comunicación y la capacidad necesarias para mitigar el impacto de los brotes de enfermedades vegetales de alta consecuencia sean tales que se mantenga un nivel razonable de producción de cultivos en los Estados Unidos

Además del ARS, otras organizaciones asociadas son la Universidad de Purdue,

La Universidad Estatal de Michigan,

La Universidad Estatal de Iowa,

La Universidad Estatal de Ohio,

Universidad de Missouri,

La Universidad de Florida y la

Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo de México, donde se identificó por primera vez la mancha de alquitrán en 1904