El trigo que contiene ADN poco común proveniente de parientes silvestres, se beneficia hasta de un 50 por ciento más de rendimiento en climas cálidos, en comparación con las líneas de élite que carecen de estos genes, de acuerdo con un nuevo estudio.
Después de un año en el que se batieron récords de altas temperaturas, la investigación del Instituto Earlham en Norwich, en colaboración con el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), ofrece una posibilidad muy necesaria para mejorar la resiliencia de los cultivos y la seguridad alimentaria frente al cambio climático.
Las pruebas de campo en México también enfatizan la importancia de la diversidad genética en cultivos clave, donde décadas de reproducción selectiva han reducido su capacidad de adaptación a un planeta que se calienta rápidamente.
Existe una creciente incertidumbre en torno a la capacidad de los principales cultivos alimentarios para seguir satisfaciendo la demanda mundial a medida que aumentan las temperaturas y los fenómenos meteorológicos se vuelven más extremos.
El trigo proporciona más calorías globales que cualquier otro cultivo, sin embargo, la mayor parte del trigo que se cultiva en todo el mundo tiene una variabilidad genética limitada, lo que lo hace vulnerable a los impactos del cambio climático.
«El trigo es responsable de alrededor del 20 por ciento de las calorías consumidas a nivel mundial y se cultiva ampliamente en todo el mundo», dice el profesor Anthony Hall, autor del estudio y líder de grupo en el Instituto Earlham. “Pero no sabemos si los cultivos que estamos sembrando hoy en día, podrán hacer frente al clima del mañana”. «Para empeorar las cosas, el desarrollo de nuevas variedades puede llevar una década o más, por lo que es vital actuar con rapidez».
En colaboración con el CIMMYT, los investigadores del Instituto Earlham establecieron una prueba de campo de dos años en el desierto de Sonora en México. Estudiaron 149 líneas de trigo, que comprendieron desde líneas élite ampliamente utilizadas hasta aquellas creadas selectivamente para incluir ADN de parientes silvestres y variedades locales de México e India.
«Cruzar las líneas de trigo élite con material exótico tiene sus retos», dijo Matthew Reynolds, coautor del estudio y líder de Fisiología del Trigo en el CIMMYT. «Existe un riesgo bien reconocido de traer más rasgos indeseables que deseables, por lo que este resultado representa un avance significativo para superar esa barrera y la utilización continua de los recursos genéticos para impulsar la resiliencia climática».
Las siembras se establecieron en fechas tardías dentro de la temporada de cultivo, para que las plantas crecieran durante los meses más cálidos, poniendo a estos cultivos bajo el tipo de estrés por efecto de alta temperatura, que se prevé se convierta en la norma a medida que aumentan las temperaturas globales.
Los investigadores descubrieron que las plantas que se generaron con ADN exótico lograron un rendimiento 50% mayor que las líneas de trigo élite, sin éste ADN. Es importante destacar qué bajo condiciones normales, las líneas exóticas no se desempeñaron peor que las líneas de élite.
Los investigadores secuenciaron las plantas para localizar las diferencias genéticas específicas responsables del aumento de la tolerancia a alta temperatura. Identificaron marcadores genéticos que podrían permitir la introducción específica de este ADN exótico benéfico en líneas de élite, ofreciendo una forma rápida de mejorar la resiliencia climática y mitigar las pérdidas generalizadas de cultivos.
Benedict Coombes, autor del estudio y estudiante de Doctorado en el Instituto Earlham, dijo: «Al mismo tiempo que tratamos de producir más alimentos con menos suelo para alimentar a una población mundial en crecimiento, necesitamos urgentemente preparar los cultivos que estamos sembrando para el futuro, para que puedan prosperar en un clima cada vez más hostil».
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«La clave de esto, que cada vez más estamos detectando, puede estar dentro de los recursos genéticos en gran parte sin explotar, de los parientes silvestres y las variedades locales del trigo».
Los investigadores sugieren que los programas de mejoramiento integren las características de tolerancia al calor como una estrategia preventiva para producir cultivos de trigo que puedan hacer frente a un clima menos predecible.
«Esta es ciencia que ahora podemos usar para tener un impacto casi inmediato», agregó el profesor Hall. «Hemos realizado las pruebas de campo, sabemos qué marcadores genéticos estamos buscando y estamos iniciando conversaciones con mejoradores de trigo, por lo que esperamos que este sea el primero de muchos pasos para contribuir a la seguridad alimentaria mundial en los próximos años «.
«Los descubrimientos que estamos haciendo y las medidas que estamos tomando, consideramos que significarán que las personas de todo el mundo puedan seguir teniendo alimentos nutritivos en sus platos».
El trabajo se publicó en la revista Communications Biology.
Referencias:
Earlham Institute. (10 de Enero de 2023). Exotic wheat DNA helps breed ‘climate-proof’ crops. Obtenido de PHYS ORG: https://phys.org/news/2023-01-exotic-wheat-dna-climate-proof-crops.html
quimcasa.blog 