Analizan 80.000 variedades de trigo para emplearlas en nuevos procesos de mejora

El trigo es el cultivo más extendido del mundo. Se calcula que la producción anual de este cereal supera las 700 millones de toneladas a lo largo de los cinco continentes. Y las cifras no se detienen ahí. El trigo es además uno de los cereales con mayor variabilidad genética y recursos genéticos disponibles.

El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), líder en mejora e investigación del trigo, alberga el mayor Banco de Germoplasma de este cereal, donde se almacenan 150.000 variedades del mismo. La caracterización genética y fenotípica de estos materiales es el objetivo del proyecto internacional Seeds of Discovery, iniciado en 2011 y financiado por el Gobierno Mexicano, en el que ha participado el investigador de la Universidad de Córdoba, Carlos Guzmán.

Cuando comenzaron a funcionar los programas de mejora genética, empezaron a desarrollarse nuevas variedades de trigo que sustituyeron, de forma bastante rápida, a las cientos de miles tradicionales cultivadas hasta ese momento. Estas variedades modernas son más productivas, más resistentes a las enfermedades y están mejor adaptadas a las condiciones climáticas de cada zona. Sin embargo, esta selección de las variedades basada en criterios fundamentalmente económicos supone un descenso en la diversidad del cultivo lo que puede suponer un riesgo en el futuro.

En este estudio se han caracterizado50.000 variedades del Banco de CIMMYT y 29.000 del Banco del International Center for AgricultureResearch in the DryA reas (ICARDA). Muchas de estas variedades son variedades antiguas que actualmente solo se conservan en los Bancos de Germoplasma. El estudio ha empleado la tecnología DArTseq que se basa en la secuenciación de ADN y permite identificar variaciones entre los distintos trigos para crear un perfil genómico o huella dactilar genética de cada uno de ellos. Resultados que han sido expuestos recientemente en la revista Nature Communications.

Carolina Sansaloni, la investigadora principal del estudio, explica que el objetivo es “poner en valor los recursos genéticos que están almacenados, porque podrían albergar características útiles para la mejora del trigo moderno”. Estos recursos genéticos pueden contener genes de interés que se han ido quedando atrás en la selección tradicional que ha ido haciendo la agricultura a lo largo del tiempo.

“Durante el proceso de mejoramiento hemos visto que hemos perdido características que probablemente en ese momento no eran importantes, pero que hoy con el cambio climático y la aparición de nuevas enfermedades sí pueden llegar a serlo”, explica Sansaloni. Carlos Guzmán subraya además la importancia de esta caracterización que está permitiendo descubrir cualidades de las variedades antiguas que podrían utilizarse para mejorar aspectos tales como la calidad nutricional en los trigos modernos.

Sansaloni explica que el de CIMMYT, como muchos bancos de germoplasma, han funcionado hasta ahora como una especie de museos donde se conservaban los recursos genéticos y que la intención de este proyecto es convertirlo en un “supermercado” donde “el investigador pueda obtener materia prima ya caracterizada que pueda incorporar en sus programas de mejoramiento”. De hecho, apunta que sólo un pequeño porcentaje de los trigos acumulados en este banco han sido empleados en mejora moderna, “aún tenemos un 95% de la diversidad que no se ha tocado”.

Guzmán explica que la importancia de este estudio radica en que “estamos sometidos a un mundo donde la población sigue creciendo y donde los cultivos se enfrentan cada vez a nuevos problemas”. De ahí la necesidad de “desarrollar nuevas variedades más productivas y resistentes para afrontar los nuevos retos”. Este estudio es el primer paso para que los mejoradores del CIMMYT y de otras instituciones pueden hace uso eficiente de la vasta diversidad de trigo conservada en los bancos de Germoplasma, recalcan ambos investigadores.

Referencias:

Sansaloni C., Franco J., Santos B., Percival-Alwyn L., Singh S., Petroli C., Campos J., Dreher K., Payne T., Marshall D., Kilian B., Milne I., Raubach S., Shaw P., Stephen G., Carling J., Pierre C.S., Burgueño J., Crosa J., Li H.H., Guzman C., Kehel Z., A. Diversity analysis of 80,000 wheat accessions reveals consequences and opportunities of selection footprints. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-020-18404-w