La última década ha sido considerada la más cálida de la historia y se prevé que las temperaturas mundiales aumenten hasta 2 grados centígrados con respecto a los niveles preindustriales en 2050, por lo que los cultivos alimentarios básicos del mundo están cada vez más amenazados.
Un nuevo estudio publicado este mes en la revista Journal of Experimental Botany describe cómo los investigadores del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y sus colaboradores están impulsando la resiliencia climática del trigo mediante potentes herramientas de teledetección, genómica y análisis de macrodatos. Los científicos están combinando múltiples enfoques para explorar la diversidad sin explotar los recursos genéticos del trigo y ayudar a seleccionar mejores progenitores y progenie en el mejoramiento genético.
El estudio, redactado por un equipo de 25 científicos del CIMMYT, la Universidad Agrícola de Henan, la Universidad de Adelaida y la Iniciativa del Trigo, también describe cómo se puede aprovechar esta investigación a nivel mundial para acelerar la resiliencia climática de los cultivos básicos.
“Una de las ventajas de comprender el estrés abiótico a nivel de la fisiología vegetal es que muchas de las mismas herramientas y métodos pueden aplicarse a una serie de cultivos que se enfrentan a problemas similares”, dijo el autor principal y fisiólogo de trigo del CIMMYT, Matthew Reynolds.
El estrés abiótico, como las temperaturas extremas y la sequía, puede tener efectos devastadores en el crecimiento y el rendimiento de las plantas, lo que supone un enorme riesgo para la seguridad alimentaria.
Cómo abordar las brechas de la investigación
Los autores identificaron nueve brechas de investigación clave en los esfuerzos para impulsar la resiliencia climática en el trigo, incluyendo la limitada diversidad genética para la resistencia climática, la necesidad de estrategias más inteligentes para apilar rasgos y abordar el cuello de botella entre la investigación vegetal básica y su aplicación en el mejoramiento.
Basándose en una combinación de los últimos avances de la investigación y de métodos de mejoramiento genético de eficacia probada, los científicos están desarrollando estrategias para subsanar estas deficiencias. Éstas incluyen:
- Utilizar el análisis de macrodatos para comprender mejor los perfiles de estrés en los entornos objetivo y diseñar líneas de trigo con rasgos adecuados de adaptación al calor y la sequía.
- Exploración de los recursos genéticos del trigo para el descubrimiento de nuevos rasgos y genes y su uso en el mejoramiento genético.
- Acelerar las ganancias genéticas mediante técnicas de selección que combinen la fenómica con la genómica.
- La búsqueda de nuevas ideas y tecnologías procedentes del mundo académico y su comprobación en situaciones reales de mejoramiento genético.
Estas estrategias se probarán a fondo en el Hub de HeDWIC en condiciones de cultivo realistas y posteriormente se difundirán a otros programas de cultivo de trigo de todo el mundo que se enfrentan a retos similares.
Un factor que influye bastante en el éxito y la aceleración de las tecnologías de resistencia climatica, según Reynolds, es la brecha existente entre la investigación de descubrimientos teóricos y la mejora de los cultivos en el campo.
“Muchas grandes ideas sobre cómo mejorar la resiliencia climática de los cultivos se acumulan en la literatura, pero a menudo permanecen ‘en las oficinas’ porque el espacio de investigación entre la teoría y la práctica se encuentra, entre el radar del mundo académico y el de los fitomejoradores”, explicó Reynolds.
La investigación traslacional —esfuerzos por convertir los conocimientos básicos de la investigación vegetal en aplicaciones prácticas para el mejoramiento de los cultivos— representa un vínculo necesario entre el mundo de los descubrimientos fundamentales y los campos de los agricultores, y pretende salvar esta brecha.
Los impactos de esta investigación, llevada a cabo en el marco de HeDWIC —un proyecto dirigido por el CIMMYT en colaboración con expertos de todo el mundo— se validarán a escala mundial a través de la Red Internacional de Mejoramiento del Trigo (IWIN, en inglés), con el potencial de llegar al menos a la mitad de la superficie mundial de cultivo de trigo.
Los resultados beneficiarán a los mejoradores e investigadores pero, sobre todo, a los agricultores y consumidores de todo el mundo que dependen del trigo para su sustento y su dieta. El trigo representa alrededor del 20% de todas las calorías y proteínas humanas, lo que lo convierte en un pilar de la seguridad alimentaria. Para unos 1.500 millones de personas de escasos recursos, el trigo es su principal alimento básico diario.
Con la previsión de que la población mundial aumente hasta casi diez mil millones en 2050, se prevé que la demanda de alimentos aumente con ella. Esto es especialmente cierto en el caso del trigo, ya que es un cultivo versátil tanto en términos de dónde puede crecer como de sus muchos usos culinarios e industriales. Sin embargo, los actuales aumentos de rendimiento del trigo no satisfarán la demanda de 2050 a menos que se tomen medidas serias. La investigación traslacional y la mejora genética estratégica son elementos cruciales para garantizar que la investigación se traduzca en rendimientos más altos y estables que permitan afrontar estos retos.
Lea el estudio completo:
Aprovechamiento de la investigación traslacional en trigo para la resiliencia climática
Foto de portada: Campos de trigo en las estaciones experimentales del CIMMYT cerca de Ciudad Obregón, Sonora, México. (Foto: M. Ellis/CIMMYT)
Innovaciones 
