Nuevas variaciones genéticas de variedades antiguas y exóticas para el cultivo de trigo respetuoso con el medio ambiente
Los bancos de genes de todo el mundo contribuyen de forma importante a la conservación de la diversidad biológica. Sólo en el banco genético federal central ex situ del Instituto IPK Leibniz se conservan más de 150.000 variedades. Además de los rasgos negativos, muchas variedades antiguas y exóticas también poseen valiosas variantes genéticas que se han perdido en las variedades modernas pero que pueden ser cruciales para la producción de plantas en el futuro. Pero, ¿cómo se puede aprovechar este tesoro de diversidad biológica para la agricultura? Esta cuestión ha sido investigada por un equipo de investigación dirigido por el IPK. Los resultados se publicaron en la revista "Nature Genetics".
Campo experimental en el IPK
IPK Leibniz-Institut | C. Martin
Gracias a la financiación sostenida de los trabajos a lo largo de seis años por parte del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF), ha sido posible probar la amplia colección de variedades de trigo antiguas del Instituto IPK Leibniz en el laboratorio, pero también en ensayos de campo, para comprobar su rendimiento y su resistencia a la infestación de roya amarilla. "Esto requirió un golpe maestro logístico y muchos trucos creativos por parte de todos los implicados en el proyecto para evaluar el potencial de las variedades antiguas sin efectos perturbadores", subraya el Dr. Albert Schulthess, autor principal del estudio. Para determinar el potencial de rendimiento, se emparejaron las variedades antiguas con variedades de élite adaptadas, por ejemplo. Sólo entonces se hizo patente el potencial de rendimiento de las antiguas variedades.
Y eso no es todo: los investigadores utilizaron los resultados para desarrollar líneas puente para la mejora del trigo a partir de prometedoras variedades antiguas, cruzándolas con variedades actuales. El rendimiento de la progenie resultante sorprendió a los investigadores: "Observamos un mayor rendimiento en algunas líneas puente que en importantes variedades de élite actuales", afirma el Dr. Albert Schulthess, científico del grupo de trabajo "Genética cuantitativa". El Prof. Dr. Jochen Reif, coordinador del consorcio y jefe del grupo de trabajo, está convencido de que, gracias a la participación de las dos empresas de mejora, se puede aumentar la biodiversidad del fondo de élite mediante el uso de nuevas y valiosas variaciones genéticas de las líneas puente: "Esto es de gran importancia para hacer frente a los enormes problemas que el cambio climático plantea a la agricultura".
Pero eso no es todo. Los resultados del estudio permiten dar un paso importante hacia una agricultura con menos o ningún uso de plaguicidas. "Mediante la secuenciación exhaustiva de variedades antiguas y nuevas, así como de variedades no autóctonas de este país, en combinación con los valiosos datos de campo, pudimos identificar posibles nuevas variantes genéticas para la resistencia a la infestación de roya amarilla", afirma el Dr. Albert Schulthess. Esto no habría sido posible sin la descodificación del genoma del trigo, en la que el Instituto IPK Leibniz desempeñó un papel destacado. "Con las nuevas regiones del genoma que hemos descubierto en algunas variedades exóticas antiguas que no son nativas de este país, podemos diversificar el sistema inmunitario del trigo", explica el Prof. Dr. Jochen Reif.
Sin embargo, todavía hay que superar considerables retos antes de que los nuevos genes de resistencia puedan utilizarse en la producción de plantas. Por ejemplo, los genes de resistencia tienen que ser validados e incorporados al fondo de las líneas de élite. Lo ideal sería que al mismo tiempo se obtuviera una comprensión más profunda de la naturaleza de la respuesta defensiva. Esto permitiría utilizar las nuevas fuentes de resistencia a largo plazo. El Prof. Dr. Jochen Reif se alegra aún más de que la solicitud de continuación del proyecto haya sido revisada positivamente y de que se haya prometido financiación para los próximos tres años.
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