Los haploides, que se producen naturalmente en el maíz, se identificaron por primera vez en el cultivo hace aproximadamente un siglo. Hoy en día se utilizan ampliamente en diferentes programas de mejoramiento, particularmente en el desarrollo de dobles haploides, que son altamente uniformes, genéticamente puros y estables. La tecnología de dobles haploides ha simplificado la logística para hacer que el proceso de mejoramiento del maíz sea más eficiente e intuitivo, ha facilitado los estudios a nivel molecular y genómico y ha aumentado las ganancias genéticas en diferentes programas de mejoramiento.
En un artículo reciente, científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) examinan estrategias para la inducción e identificación de haploides, la duplicación de cromosomas y la producción de semillas de dobles haploides mediante la autofecundación. También discuten las aplicaciones potenciales y los desafíos clave vinculados con la tecnología de dobles haploides en el maíz, y sugieren direcciones de investigación futuras para las personas involucradas en el mejoramiento rápido del maíz, la industria de semillas y el mundo académico.
Los estudios de haploides y dobles haploides han aumentado nuestra comprensión de la base genética y los mecanismos involucrados en la inducción de haploides, los factores que afectan la inducción, los diferentes marcadores para identificar supuestos haploides y los diferentes agentes químicos que pueden usarse para duplicar los cromosomas.
La tecnología es útil porque las plantas resultantes están libres de diferentes problemas sociales y regulaciones legales asociadas con los cultivos transgénicos y maximiza las ganancias genéticas en los programas de mejoramiento. Además, es una de las herramientas más rápidas disponibles para desarrollar rápidamente un gran número de líneas endogámicas y reduce el costo de los programas de mejoramiento.
“El despliegue de la tecnología de dobles haploides es muy necesario para que los programas comerciales de mejoramiento de maíz híbrido sean más eficientes y económicos”, dice el coautor del artículo Abdurahman Beshir, especialista en sistemas de semillas de maíz en Nepal. “La tecnología también es útil para acelerar la rotación de variedades y una mayor tasa de reemplazo de semillas de maíz en diferentes segmentos del mercado”.
Muchas empresas multinacionales de semillas han adoptado la tecnología de dobles haploides para la producción a gran escala de líneas endogámicas. El desarrollo de técnicas novedosas para la inducción de haploides y la posterior producción tiene un potencial significativo para el manejo de los recursos genéticos, la mejora del germoplasma y el desarrollo de nuevas poblaciones de plantas. Los investigadores del CIMMYT también han realizado importantes esfuerzos para ayudar a los programas nacionales de mejoramiento a adoptar esta tecnología, especialmente en el sur de Asia, donde la organización ha compartido inductores con numerosos socios en Pakistán.
Sin embargo, aunque esta tecnología puede acelerar la mejora del maíz, sigue enfrentándose a retos en cada paso del desarrollo de líneas de dobles haploides y los autores sostienen que es necesario explorar ampliamente el potencial genético de esta tecnología para seguir aumentando las ganancias genéticas asociadas a los diferentes programas de mejoramiento.
Lea el artículo completo: Dobles haploides en el maíz: desarrollo, implementación y desafíos (en inglés)
Imagen de portada: Una mezcla de granos de maíz en la estación experimental Agua Fría del CIMMYT en México. (Foto: Alfonso Cortés/CIMMYT)
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- Costa-Neto, G., Fritsche-Neto, R., & Crossa, J. (2021). Nonlinear kernels, dominance, and envirotyping data increase the accuracy of genome-based prediction in multi-environment trials. Heredity, 126(1), 92-106.
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- Jena, P. R., De Groote, H., Nayak, B. P., & Hittmeyer, A. (2021). Evolution of Fertiliser Use and its Impact on Maize Productivity in Kenya: Evidence from Multiple Surveys. Food Sec., 13(1), 95-111.
- Krishna, V. V., & Kubitza, C. (2021). Impact of oil palm expansion on the provision of private and community goods in rural Indonesia. Ecol. Econ., 179, 106829.
- Novotny, I. P., Fuentes-Ponce, M. H., Tittonell, P., Lopez-Ridaura, S., & Rossing, W. A. H. (2021). Back to the people: The role of community-based responses in shaping landscape trajectories in Oaxaca, Mexico. Land Use Policy, 100, 104912.
- Romero-Salas, E. A., Navarro-Noya, Y. E., Luna-Guido, M., Verhulst, N., Crossa, J., Govaerts, B., & Dendooven, L. (2021). Changes in the bacterial community structure in soil under conventional and conservation practices throughout a complete maize (Zea mays L.) crop cycle. Appl. Soil Ecol., 157, 103733.
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- Simtowe, F., Makumbi, D., Worku, M., Mawia, H., & Rahut, D. B. (2021). Scalability of Adaptation strategies to drought stress: The case of drought tolerant maize varieties in Kenya. International Journal of Agricultural Sustainability, 19(1), 91-105.
- Sserumaga, J. P., Makumbi, D., Oikeh, S. O., Otim, M., Machida, L., Anani, B. Y., Nhamucho, E., Beyene, Y., & Mugo, S. (2021). Evaluation of early-generation tropical maize testcrosses for grain-yield potential and weevil (Sitophilus zeamais Motschulsky) resistance. Crop Protection, 139, 105384.
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