EL BATÁN, México (CIMMYT) — Dado que los avances genéticos en el mejoramiento de los cultivos siguen siendo limitados, los científicos internacionales están haciendo un esfuerzo concertado para encontrar la mejor manera de aumentar los rendimientos a fin de que haya suficiente comida para alimentar a todos los habitantes del planeta para el año 2050.
En la compleja tarea de acelerar los avances genéticos (es decir, incrementar, mediante la selección artificial, el avance logrado por unidad de tiempo), hay que considerar muchas variables, incluidos los genotipos, los fenotipos y la selección de variedades con las características genéticas deseadas; también hay que observar cómo esas variedades se desempeñan en un medio ambiente particular.
Dos nuevos artículos científicos escritos por científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CMMYT) y sus colaboradores de la Universidad de Queensland en Australia y la Universidad de Barcelona en España fueron publicados en “Trends in Plant Science”. Estos artículos resaltan las mejores herramientas y estrategias de que disponemos para hacerle frente a este reto.
En la actualidad, los métodos fitogenéticos y el manejo agronómico generan incrementos anuales de productividad de 1.2%, pero para garantizar la seguridad alimentaria de las generaciones futuras, la productividad debería incrementar 2.4% al año.
Según las Naciones Unidas, para el año 2050, la actual población mundial de 7.6 mil millones aumentará a más de 9.8 mil millones, por lo cual es de vital importancia incrementar los rendimientos.
Los aumentos anuales de los rendimientos de grano dependen de la duración del procedimiento de mejoramiento; sobre esa base, los mejoradores pueden calcular el potencial del germoplasma nuevo, el tamaño del programa fitotécnico, la intensidad de la selección y la variación genética de la característica de interés.
“La forma más rápida que tienen los mejoradores para aumentar los incrementos anuales de los rendimientos de grano es reducir la duración del procedimiento de mejoramiento”, dice HuiHui Li, genetista cuantitativo basado en CIMMYT Beijing.
El mejoramiento acelerado y otras técnicas nuevas tienen el potencial de duplicar los avances que los mejoradores de otros cultivos han logrado. Los protocolos del mejoramiento acelerado permiten producir seis generaciones de un cultivo en un año, comparado con solo dos generaciones utilizando los protocolos tradicionales.
En el mejoramiento acelerado, inventado por el científico Lee Hickey de la Universidad de Queensland, se utiliza luz continua para hacer que las plantas crezcan más rápido, lo cual significa que ese tipo de mejoramiento solo se puede llevar a cabo en un ambiente controlado.
La probabilidad de identificar progenies superiores aumenta si se utilizan poblaciones más grandes, pero el mejoramiento es un procedimiento muy caro que toma mucho tiempo debido a las variables que incluye.
Uno de los retos que enfrentan los científicos es el fenotipeado ultrarrápido en campo que permite caracterizar cientos de plantas al día con el fin de identificar la mejor variación genética para generar nuevas variedades. Las nuevas herramientas de fenotipeado permiten calcular características clave como la senescencia, y reducen el tiempo requerido para recolectar datos, de un día o más, a menos de una hora.
“Si los mejoradores logran reducir el costo del fenotipeado, pueden utilizar esos recursos para producir poblaciones más grandes”, dice Mainassara Zaman-Allah, científica sénior del CIMMYT-Zimbabwe quien contribuyó al artículo Translating High Throughput Phenotyping into Genetic Gain (Convertir el fenotipeado de alto rendimiento en avance genético).
“Se considera que los factores que limitan la eficiencia del fenotipeado son un gran obstáculo para los avances genéticos en los programas de mejoramiento”, dijo Mike Olsen, coordinador de la producción de características avanzadas de maíz del CIMMYT, con base en Nairobi. “Las nuevas herramientas del fenotipeado que miden las características requeridas de manera más eficiente serán muy importantes para acelerar esos avances”.
Sin embargo, esas nuevas herramientas y técnicas solo contribuirán a lograr la seguridad alimentaria si son fáciles de obtener y adoptar. Por esta razón, la Plataforma de Excelencia en el Mejoramiento del CGIAR, iniciada en 2017, será muy importante para asegurar que esas técnicas lleguen a los programas de mejoramiento que trabajan para el mundo en desarrollo.
