La cría avanzada allana el camino a los granos resistentes a las enfermedades
Los investigadores de ETH están involucrados en el desarrollo e implementación de un método para la cría eficiente de frijoles resistentes a enfermedades en diferentes regiones del mundo. Su trabajo ayudará a mejorar los medios de subsistencia y la seguridad alimentaria de los pequeños agricultores de los países en desarrollo.
Un método de selección genética ayuda a los criadores africanos a cultivar frijoles resistentes a las enfermedades.
Georgina Smith / CIAT
Para muchas personas en África y América Latina, el frijol es un alimento básico importante. Descrita históricamente como "la carne de los pobres", la judía es rica en proteínas y minerales, asequible y con un contenido adecuado. Por eso se sirven diariamente, a menudo con varias comidas.
En muchas regiones, sin embargo, las enfermedades de las plantas reducen gravemente el rendimiento de los frijoles. Por ejemplo, la temida enfermedad de la mancha angular de la hoja puede causar pérdidas de rendimiento de hasta el 80 por ciento, especialmente en África, donde los pequeños agricultores rara vez tienen la oportunidad de proteger sus cultivos con fungicidas.
Reproducción asistida por genómica
Trabajando con Bodo Raatz y su equipo del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), investigadores de ETH del grupo liderado por Bruno Studer, Profesor de Mejora Genética Molecular, investigaron la resistencia de los granos a la enfermedad de la mancha foliar angular. Sus hallazgos están permitiendo ahora que las variedades de frijol resistentes a enfermedades se reproduzcan de manera más rápida y selectiva en las distintas regiones productoras de frijol del mundo.
Su método se basa en el análisis del genoma de los granos que son potencialmente aptos para la obtención de nuevas variedades resistentes. Los perfiles genéticos resultantes proporcionan información sobre si la progenie resultante del cruce de dos variedades será resistente a las diferentes cepas locales del hongo patógeno (conocidas como patotipos).
Perfiles genéticos creados para 316 variedades
Michelle Nay, quien llevó a cabo el proyecto como parte de su tesis doctoral en el grupo de Studer, comenzó recogiendo tantas semillas de frijol como fue posible del depósito de semillas del CIAT. En total, recolectó 316 variedades diferentes que mostraban características adecuadas para la resistencia al hongo que causa la enfermedad de la mancha angular de la hoja.
Luego, Nay plantó los frijoles de su colección en Uganda y Colombia, tanto en invernaderos como en el campo. Su objetivo era averiguar si las diferentes variedades reaccionan a los diferentes patotipos del hongo en cada país y, de hecho, cómo lo hacen, y luego, identificar las bases genéticas de la resistencia a las enfermedades.
Nay también creó un perfil genético de alta resolución para cada uno de los 316 tipos de frijoles basado en las variaciones en su ADN conocidas como marcadores genéticos, e identificó qué marcadores se encontraban sólo en los frijoles resistentes a enfermedades. Posteriormente, utilizó estos marcadores para predecir qué progenie sería resistente a qué patotipos en un país determinado y cuáles serían susceptibles a la enfermedad.
Mejora del fitomejoramiento convencional
"Nuestro método acelera considerablemente el proceso de cría", dice Studer. Es un gran paso adelante porque el mestizaje había sido previamente un juego de números e implicaba probar cada planta en busca de su resistencia, explica. Ahora, sobre la base de una prueba genética, es posible predecir la resistencia de una planta sin tener que probarla en laboriosas pruebas de campo. "Esta es una gran ayuda en la cría de frijoles y una gran noticia para las personas que dependen en gran medida de los frijoles como alimento básico de su dieta", dice Studer.
El trabajo del grupo para proporcionar frijoles resistentes a enfermedades también ayudará a reducir el uso de pesticidas a nivel mundial. Tal como están las cosas hoy en día, Studer explica, el uso de fungicidas es común para el cultivo de frijoles en América Latina, pero casi inexistente en África porque muchos agricultores no tienen acceso a los pesticidas, o no saben cómo usarlos de manera segura y eficiente: "Los agricultores de América Latina pueden reducir el uso de pesticidas, mientras que los agricultores de África pueden aumentar el rendimiento de sus cultivos sin pesticidas".
Tecnología simple, económica y de código abierto
El CIAT distribuye las semillas de este proyecto a varias suborganizaciones que luego las suministran a los obtentores. El método analítico para determinar los marcadores genéticos es relativamente sencillo y barato de aplicar, lo que lo hace viable para su uso en laboratorios agrícolas de los países en cuestión. Cuesta menos de 0,2 CHF probar un marcador genético, explica Nay, que es una cantidad asequible para los laboratorios de los países menos ricos. Además, todos los resultados de este estudio están disponibles a través del acceso abierto. "De esta manera, nuestro trabajo llega a la gente que realmente necesita este tipo de recursos", enfatiza Nay.
Nay y Studer trabajaron en este proyecto en estrecha colaboración con el CIAT. El centro de investigación mundial dirige el mayor programa de mejoramiento genético de los trópicos y cuenta con varios miles de variedades de frijoles en su depósito de semillas. En su sede en Colombia, el CIAT cultiva nuevas variedades de frijol, prueba las semillas y, en asociación con la Alianza para la Investigación del Frijol Panafricano, pone las semillas a disposición de los agricultores para su cultivo.
En colaboración con el CIAT y con el apoyo del Centro del Sistema Mundial de Alimentos de ETH Zurich, Studer y su grupo realizarán ahora un proyecto de seguimiento para perfeccionar su método de reproducción. Mientras que los investigadores se centraron anteriormente en los marcadores de una enfermedad específica, el nuevo proyecto adoptará un enfoque más holístico al intentar utilizar dichos perfiles genómicos para predecir el mayor número posible de características de las plantas.
Esta investigación ha sido apoyada por la Fundación Sawiris para el Desarrollo Social.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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