Ravi Valluru, Arun Joshi y Ravi P. Singh
Métodos innovadores de genotipificación ayudan a investigadores y colaboradores del CIMMYT a generar variedades de trigo que resisten las variaciones del clima y rinden más.
La técnica de genotipificación por secuenciación (GPS) tiene más ventajas que el fitomejoramiento tradicional. Con el mejoramiento convencional hay que clasificar los fenotipos, una tarea que suele ser laboriosa y poco exacta, para determinar el valor estimado del mejoramiento (EBV). Esta técnica demora la verificación de los resultados del mejoramiento. Sin embargo, la selección de plantas mediante el uso de polimorfismos de nucleótido simple del genoma completo (GC) es una variante de la selección asistida por marcadores (SAM) que permite a los fitomejoradores clasificar los mejores progenitores de manera acertada y económica.
Los investigadores Jesse Poland, genetista de la Universidad Estatal de Kansas, y Ravi P. Singh, jefe del programa de mejoramiento de trigo harinero, con apoyo de la Universidad de Cornell, están generando trigo mediante la técnica GPS. La Agencia Estadounidense para el Desarrollo Internacional (USAID) financia este proyecto quinquenal que tendrá un costo de 5 millones de dólares estadounidenses. “Este proyecto de caracterización genotípica marca el comienzo de la nueva era de las megaciencias para el desarrollo de trigo a nivel internacional”, según Poland.
Para este proyecto se utiliza la infraestructura para obtener tolerancia al calor y aumentar el potencial de rendimiento establecida por científicos del CIMMYT. Cerca de 1,000 líneas avanzadas de trigo generadas en México por el CIMMYT fueron sembradas en sitios de prueba del Instituto Borlaug para el Sur de Asia (BISA) y en Faisalabad, Pakistán, además de seis medioambientes en Ciudad Obregón, México, a fin determinar sus caracteres de tolerancia al calor.
Como parte del proyecto, las líneas de trigo serán sometidas a rigurosas pruebas para obtener diversos caracteres, incluido el de rendimiento; gracias a esto, los programas nacionales y el sector privado del Sur de Asia contarán con mejores opciones para ensayar y liberar variedades. “Si incorporamos el criterio de selección genómica en el programa de mejoramiento de trigo harinero del CIMMYT obtendremos ganancias genéticas en muy poco tiempo”, opina Singh.
Las variedades de trigo que se generen mediante GC serán más resistentes a los cambios del clima. Si las variedades combinan tolerancia al calor y un mayor potencial de rendimiento, las pérdidas causadas por el calor podrían reducirse en 20-30%. “Daremos inicio a las actividades para incorporar la estrategia de selección genómica en los programas de mejoramiento convencional en el Sur de Asia”, anunció Arun Joshi, mejorador de trigo del CIMMYT, y agregó que la información, los modelos y las estrategias que se generen gracias al proyecto GS serán benéficos en la selección de variedades a nivel mundial. Aunque la selección asistida por marcadores ayuda a tomar mejores decisiones al hacer mejoramiento, la GS tiene beneficios adicionales. “Al ser un método de enfoque independiente, la ventaja de GC es que rastrea la variación genética de un carácter en una población y reduce el ciclo del mejoramiento en forma considerable”, explica Singh. Además de lo anterior, los datos genómicos que se obtengan serán de utilidad para conservar la diversidad genética y retener los alelos favorables de una población, ya que podrán guardarse los mejores y utilizarse a largo plazo.
Para poder implementar la estrategia es necesario establecer plataformas adecuadas de genotipificación, programas de mejoramiento simplificados que capturen los efectos genéticos aditivos, modelos para estimar los efectos de los marcadores a largo plazo y lograr que haya colaboración entre la ciencia y la industria. “Si el fitomejoramiento asistido por GS, abarcando otros posibles marcadores biológicos, metabólicos, por ejemplo, da los resultados que promete, seguramente producirá cambios en el fitomejoramiento, la productividad y la seguridad alimentaria”, concluye el fisiólogo del CIMMYT Ravi Valluru, que también es coordinador interino del proyecto GS en BISA.