La incorporación de ADN exótico de parientes silvestres en el trigo da como resultado un notable aumento del rendimiento de hasta un 50 %, incluso en climas cálidos, superando las líneas de élite sin estos genes.
En medio de un año de temperaturas récord, la investigación del Instituto Earlham en Norwich y el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) brinda una esperanza muy necesaria para mejorar la resiliencia de los cultivos y asegurar los alimentos frente a un clima cambiante.
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.
El trigo proporciona más calorías globales que cualquier otro cultivo, pero la mayor parte del trigo que se cultiva en todo el mundo tiene una variación genética limitada, lo que lo hace weak 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”, cube el profesor Anthony Corridor, autor del estudio y líder de grupo en el Instituto Earlham. “Pero no sabemos si los cultivos que estamos sembrando hoy podrán hacer frente al clima de mañana.
“Para empeorar las cosas, el desarrollo de nuevas variedades puede llevar una década o más, por lo que es important 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 van desde líneas élite ampliamente utilizadas hasta aquellas criadas selectivamente para incluir ADN de parientes silvestres y variedades locales de México e India.
“Cruzar las líneas de élite con materials exótico tiene sus desafíos”, 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 recursos genéticos para impulsar la resiliencia climática”.
Las semillas se sembraron más tarde en la temporada para obligar a las plantas a crecer durante los meses más cálidos, poniendo estos cultivos bajo el tipo de estrés por calor que se prevé que se convierta en la norma a medida que aumentan las temperaturas globales.
Descubrieron que las plantas criadas con ADN exótico lograron un rendimiento 50 por ciento mayor que el trigo sin este ADN. Es importante destacar que las líneas exóticas no se desempeñaron peor que las líneas de élite en condiciones normales.
Los investigadores secuenciaron las plantas para localizar las diferencias genéticas específicas responsables del aumento de la tolerancia al calor. Identificaron marcadores genéticos que podrían permitir la introducción específica de este ADN exótico beneficioso 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 Ph.D. estudiante del Instituto Earlham, dijo: “Mientras tratamos de producir más alimentos con menos tierra para alimentar a una población mundial en crecimiento, necesitamos urgentemente preparar los cultivos que estamos plantando para el futuro para que puedan prosperar en un clima cada vez más hostil.
“La clave de esto, estamos descubriendo cada vez más, puede estar en los recursos genéticos en gran parte sin explotar de los parientes silvestres y las razas locales del trigo”.
Los investigadores sugieren que los programas de mejoramiento incorporen los rasgos 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 Corridor. “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. años.
“Con suerte, los descubrimientos que estamos haciendo y las medidas que estamos tomando significarán que las personas de todo el mundo pueden seguir teniendo alimentos nutritivos en sus platos”.
