Utilizan la biodiversidad del banco de germoplasma en la lucha contra el cambio climático

En un mundo donde se proyecta que la población alcanzará los 9,000 millones para el 2050, la producción de grano debe aumentar para satisfacer la creciente demanda de alimentos. Esta es una realidad sobre todo en cuanto a la producción de trigo harinero, que aporta una quinta parte del total de calorías que consume la población a nivel mundial. Sin embargo, el cambio climático amenaza con desestabilizar la seguridad alimentaria mundial, en vista de eventos climáticos extremos y calor que merman la productividad agrícola y superan la rapidez con que la agricultura se puede adaptar de manera natural, causando incertidumbre sobre nuestra capacidad de alimentar a la población mundial. ¿Cómo podemos asegurar la producción agrícola y garantizar la seguridad alimentaria de las futuras generaciones?

Para seguir alimentando a los habitantes del planeta es primordial que identifiquemos variedades de cultivos con características de adaptación y calidad, como tolerancia al calor y a la sequía, que les permitan sobrevivir y crecer pese a las condiciones ambientales adversas. Por esta razón, Sehgal et al. recientemente llevaron a cabo un estudio titulado “Exploring and mobilizing the gene bank biodiversity for wheat improvement” para caracterizar muestras de semilla de trigo del banco de germoplasma del CIMMYT e identificar variaciones útiles en el mejoramiento de trigo.

En el estudio se analizó la diversidad genética de 1,423 muestras de semilla de trigo harinero que provienen de los principales ambientes de producción de este cereal en el mundo, en particular las regiones donde los impactos del calor y la sequía son considerables. Las muestras del estudio incluyeron variedades de trigo sintético, que son variedades nuevas de trigo harinero generadas mediante cruzamientos entre progenitores de trigo harinero moderno, trigo duro y gramíneas silvestres ancestrales; las variedades criollas, que son variedades locales generadas a través de siglos de selección por parte de los agricultores; y líneas elite que han sido mejoradas y adaptadas de manera selectiva. Las muestras se analizaron mediante genotipeado por secuenciación, un método rápido y de bajo costo que permite hacer un estimado muy completo y preciso de la diversidad genética.

Los resultados del estudio indican que muchas de las variedades criollas y los sintéticos del estudio contienen variaciones genéticas que no han sido aprovechadas y que podrían utilizarse para mejorar las variedades modernas de trigo. Si se le combina con germoplasma elite, esta variación genética aumentará los caracteres de adaptación a los factores ambientales adversos y la calidad, así como la tolerancia al calor y la sequía, y permitirá generar variedades nuevas que puedan sobrevivir en condiciones climáticas cambiantes. En el estudio se encontró también nueva variación genética de vernalización, en la que la floración es inducida por la exposición al frío, y glutenina, la principal proteína del trigo responsable de la fuerza y estabilidad de la masa. Con base en la información del estudio, se seleccionaron más de 200 de las diversas muestras analizadas que se utilizarán en el mejoramiento de trigo, ya que contienen formas específicas de genes que confieren tolerancia a la sequía y al calor. Esta nueva diversidad genética ayudará a los programas internacionales de mejoramiento a crear variedades nuevas para alimentar a la creciente población mundial en un ambiente cambiante.

Esta investigación es parte de las actividades del proyecto Seeds of Discovery (SeeD) del CIMMYT, patrocinado por la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) por conducto del proyecto México (MasAgro), y del Programa (TRIGO) del CGIAR. SeeD trabaja para descubrir el potencial genético de los recursos genéticos del maíz y el trigo, y proporciona a los mejoradores una serie de recursos que les permiten hacer un uso más específico de éstos en el desarrollo de variedades mejoradas que ayuden a contrarrestar los impactos negativos a futuro, entre ellos el cambio climático y el crecimiento de la población.

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Citas: Sehgal D, Vikram P, Sansaloni CP, Ortiz C, Pierre CS, Payne T, et al. (2015) Exploring and Mobilizing the Gene Bank Biodiversity for Wheat Improvement. PLoS ONE 10(7): e0132112. doi:10.1371/journal.pone.0132112

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Coping with climate change: the roles of genetic resources for food and agriculture, Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)