Los cultivos de papa (Solanum tuberosum L.) comúnmente crecen a partir de papas de siembra, pero también pueden crecer a partir de semillas verdaderas, lo cual es sustancialmente más complejo, pero reduce en gran medida la transferencia de enfermedades y patógenos.
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| Créditos: Pixabay/hexe_babajaga |
La papa de semilla verdadera ha sido el santo grial del mejoramiento de este cultivo durante mucho tiempo y existe un rezago en el mejoramiento genético de este rubro básico de propagación vegetativa. Sin embargo, un estudio reciente realizado por un grupo de investigadores de China y publicado en Cell muestra cómo la genómica puede acelerar en gran medida la transición de tubérculos a cultivos de semillas y aumentar los rendimientos mediante el cultivo de híbridos F1 de líneas endogámicas hechas a medida y desarrolladas a partir de recursos fitogenéticos.
Reinventar la papa de un tetraploide propagado clonalmente a una papa híbrida diploide propagada por semillas es una innovación importante en la agricultura
La mayoría de las especies botánicas se reproducen sexualmente como los seres humanos, pero muchas también pueden autofertilizarse para que su descendencia tenga un solo padre. Sin embargo, está autofertilización repetida conduce a la endogamia y la fijación de todos los alelos en estado homocigótico. La endogamia fue favorecida por los primeros agricultores, presumiblemente porque eso ayudó a corregir y mantener los rasgos de domesticación recesivos, la mayoría de los cuales, como la pérdida de semillas o dehiscencia de frutos y la adaptación a nuevos regímenes de fotoperíodo, involucraron mutaciones recesivas novedosas.
De hecho, muchos de los cultivos más estratégicos del mundo son endogámicos, como el arroz, el trigo y la soja. Pero los genetistas saben desde hace más de un siglo que la descendencia de dos líneas endogámicas supera a sus padres en rendimiento y resistencia, dando lugar a lo que se conoce como vigor híbrido o heterosis.
La papa puede parecer un objetivo poco probable para un cultivo híbrido. Esto se debe a que las variedades comerciales de papa son autoincompatibles, lo que significa que no es posible el desarrollo de grupos heteróticos de líneas endogámicas a partir de variedades élite. Además, la papa es autotetraploide, combinando en un núcleo cuatro conjuntos de cromosomas que se recombinan libremente, lo que complica la fijación de alelos beneficiosos.
Los agricultores plantan tubérculos que son clones de algunas variedades cultivadas comercialmente, algunas de las cuales se han utilizado durante mucho tiempo, lo que las ha vuelto vulnerables a ciertos patógenos por lo que los rendimientos solo pueden mantenerse mediante la aplicación de muchos pesticidas y fertilizantes.
Debido a mutaciones que causan vulnerabilidad a ciertas enfermedades, ha sido todo un desafío desarrollar líneas endogámicas altamente homocigóticas, un requisito previo para producir papa híbrida. El equipo de investigadores chinos empleó un diseño del genoma para desarrollar una generación de líneas de papa puras y fértiles para obtener híbridos F1 uniformes y vigorosos.
Según expertos en el mejoramiento de cultivos el estudio es un logro impresionante logrado en un período corto de tiempo. Sin embargo, los investigadores creen que todavía hay margen para la mejora porque sus implicaciones van mucho más allá de este cultivo, potenciando así un amplio espectro de beneficios para los agricultores y consumidores.
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