Mejoramiento Genético Agrícola: Vegetales y Frutos.

Estudio de Laboratorio y de Campo Abierto.

Autor: Ingeniero. Agronomo Luis Betancourt. Especialista.

Trabajo de Investigación de Campo.

Genesis biologia celular vegetal.

Linea de Investigación: Mejoramiento genético agrícola.

Presentacion.

El mejoramiento genético de los cultivos es una práctica que nació con la misma agricultura. Los procesos de selección de las semillas de los frutos de mayor calidad permitieron fijar el genotipo más ventajoso de las especies cultivadas. Con el desarrollo de las ciencias y tecnologías, esta práctica adquiere en la siembra un mayor grado de sofisticación. En este sentido, el fitomejoramiento de precisión da importantes resultados en la obtención de especies logradas con fines específicos. En este artículo te contamos las principales técnicas de mejoramiento genético, sus ventajas y los insumos necesarios para el fitomejoramiento de cultivos, información clave para tus próximas campañas. Los avances y los cruces de plántulas y semillas en viveros, laboratorios abiertos, campos de siembra, invernaderos, buscan reimpulsar una calidad de fruto y de la planta, para fortalecer los procesos de alimentación humana, destacando en las investigaciones destacando el cuidado de químicos dañinos a la salud humana.

Las plantas se enferman y se estresan por diversas razones: las inclemencias del clima, el ataque de plagas, entre otras. Por otra parte, los consumidores, los fabricantes de alimentos y quienes trabajan en la elaboración de comidas pedimos tener frutas jugosas, sabrosas, atractivas en su forma, nutritivas, grandes para decorar nuestras tortas, disponibles en diversas estaciones, entre muchas otras características. Estos estudios de genética se pueden realizar en laboratorios, campos abiertos y áreas de cultivos planificadas a tales fines, las investigaciones se realizan en empresas publicas y privadas y estructuras universitarias.

Ante estos pedidos y desafíos, los fitomejoradores responden y trabajan para mejorar las plantas. Pero este trabajo no es fácil, ya que enfrentan diversos desafíos en las distintas especies y deben elegir en qué característica centrar sus esfuerzos de mejoramiento. A veces se focalizan en desarrollar la tolerancia a una enfermedad, o mayor tolerancia a heladas o a falta de agua, otras veces buscan mejorar el tamaño del fruto, el contenido de ciertos nutrientes, el color o el sabor. De esta manera, nuestros alimentos se van mejorando de la mano de equipos de especialistas en ciencia, tecnología y mejoramiento genético.

Objerivo Central.

.-Investigar los alcances técnicos de la biología molecular y celular, para el mejoramiento genético agrícola, en vegetales y frutos.

Objetivos Especificos:

.- Realizar procesos de selección de plántulas y/o semillas como; thamarindo, limón, lechoza, parchita, pumalaca, café, cacao, cambur, plátano, mango, ocumo, papa, tomate, melón, patilla entre otras especies de alta calidad y potencial natural y vegetal, para cruce de nueva y mejorada variedad de fruta, verdura o hortalizas.

.-Efectuar cruce de especies mediante combinación genética de células vegetales de diversas semillas, o plántulas previamente seleccionadas por sus características morfológicas y organogenias respectivamente.

Soporte Teórico delMejoramientosGenético deSemillas o Plántulas dediversasespecies.

El mejoramiento genético de los cultivos es el conjunto de operaciones que permiten fijar características óptimas de genotipo. A partir de un grupo se obtiene otro con capacidad de reproducirse con el progreso de sus características. La ventaja de estas tecnologías es que desarrollan el potencial deseado de las especies cultivadas. Su función consiste en mejorar la producción agrícola para satisfacer las necesidades de la humanidad. Las técnicas de mejoramiento genético de los cultivos amplia la base genética para contar con mayor variedad en la selección de especies a cultivar, destacando los estudios de la biología celular. Otro elemento que juega en esta práctica agrícola es ampliar la base genética para asegurar la variabilidad desde la cual seleccionar, la direccionalidad de métodos y procesos bionaturales que mejoren las investigaciones.

Las diferencias que vemos entre variedades o tipos de frutas y frutos son el reflejo de la variabilidad existente en una especie. A su vez, esa variabilidad, es el resultado de cambios que ocurren, naturalmente, en el ADN de los seres vivos, y que se conocen técnicamente como mutaciones, mejoras genéticas, híbridos mediante métodos o procesos como por ejemplo la Ley de Mendel. Para poder mejorar una característica, los fitomejoradores deben, primero, identificar la característica deseada en alguna de las plantas que tienen disponibles. Luego, cruzan esa planta con las plantas que se quieren mejorar y van seleccionando, en cada cruzamiento sucesivo, las plantas a las que le tocó esa característica, segun Bonesky, JAazdin (2019), agrobiologo Ruso destaco la importancia en los cruces e híbridos en frutos y hortalizas. Así, los fitomejoradores eligen, entre las plantas que nacen, las que tienen las características buscadas combinada con la mayor cantidad de las otras características que es importante mantener. Destacando que muchas de las investigaciones en los diversos campos, de la biología, la química, la salud, la farmacia entre otras lineas de trabajo se realizan en las universidades de América Latina y el Mundo.

Es como seguir una carta en un mazo de cartas cada vez que un mago empieza un truco o un jugador el mazo y da de nuevo un cambio genético relevante. El problema es que, al hacer un foco en una carta en particular, se pueden perder otras que también era interesante tener y luego hay que ver cómo recuperar. Incluso, hay veces que la característica buscada no está presente en las plantas que el fitomejorador tiene para trabajar, o es muy laboriosa de lograr mediante el mejoramiento convencional. En estos casos, se puede sumar a la ingeniería genética como una herramienta para facilitar el desarrollo de frutas y frutos con características que son difíciles de alcanzar mediante las técnicas convencionales.

La transgénesis, la más novedosa de las herramientas de mejoramiento de cultivos es la edición génica que, como su nombre lo indica, permite hacer cambios puntuales en el ADN de las plantas. Esta tecnología brinda oportunidades adicionales para desarrollar frutos y frutas mejorados con mayor rapidez. En estos casos, la planta mejorada no tiene un gen agregado (como ocurre con los transgénicos) sino que el cambio es comparable a las mutaciones, que ocurren naturalmente al azar, solo que en estos casos es dirigida a un lugar específico del ADN de la planta para lograr una característica conocida y sin alterar todas las demás características que tiene la planta. Siguiendo la analogía del mazo de cartas, es como cambiarle el palo al ancho y pasar de tener el acho de copa a tener el ancho de espada, sin modificar el resto de las cartas.

Finalidadessobreelmejoramiento genéticoensemillas y plantulas.

Trabajar en formas estratégica de selección y monitoreo, de selección de semillas para favorecer la producción del campo desde los inicios de la agricultura, hasta estados avanzados.

Inducir en el propio campo un aumento en la calidad de cada generación cultivada, mediante técnicas en mejoras de suelos y la inclusión de nutrientes alternativos para mejorar el cultivo.

Impulsar el principal objetivo del mejoramiento genético de los cultivos es aumentar la producción y la calidad de los productos.

Destacar que busca incrementar las ventajas en los indicadores de rendimiento biogeneticos. Con la aplicación de técnicas adecuadas que permitan una mayor producción por unidad de superficie.

Lograr una cosecha en menor tiempo, con el menor esfuerzo posible y con un menor costo de producción, mediante cuido, seguimiento para obtener un mejor fruto.

Técnicasdemejoramientogenéticodecultivos.

Muchas veces cuando vemos una fruta o fruto perfecto, pero sin gusto, la creencia popular nos hace pensar que es transgénico. De hecho, hay un mito bastante arraigado que dice que el tomate que comemos hoy es transgénico (y que por ello no es sabroso). También, tendemos a creer que las uvas, sandías, mandarinas o naranjas sin semilla son producto de la ingeniería genética, cuando en realidad son producto de mutaciones que ocurrieron naturalmente y simplemente fueron seleccionadas (precisamente para responder a lo que pedimos los consumidores, quienes por lo general preferimos opciones sin semilla porque nos resulta más cómodo o menos riesgoso si se trata de darle de comer a un niño pequeño.

Caracterización de las técnicas de mejoramiento genético empleadas en agricultura moderna:

• Selección artificial y cruzamientos selectivos: escoge las variedades para cruzar y obtener el mejor rendimiento.
• Hibridación (intervarietal, interespecífica, intergenérica): cruzamientos entre variedades de una misma especie, entre especies o entre géneros diferentes.
• Mutagénesisinducida: se inducen mutaciones con químicos o radiaciones para lograr nuevas características.
• Polinización y fertilización in vitro: se poliniza artificialmente por encima de las barreras sexuales entre especies y géneros.
• Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales: toda célula o tejido vegetal por su totipotencialidad puede regenerar una planta completa desde una parte.
• Obtención de haploides: cultivo in vitro de estructuras sexuales haploides que producen organismos haploides con aportes de caracteres agronómicos deseados.
• Variación somaclonal: son variaciones obtenidas por medio del cultivo de células o tejidos in vitro.
• Ingenieríagenética:hibridación altamente selectiva de caracteres por medio de manipulación de la secuencia genética en el laboratorio.

ElFitomejoramientodePrecisión,laclaveparaelfuturoagrícola.

El mejoramiento de precisión implica abordar una metodología basada en el diseño y elaboración de soluciones personalizadas en todos los cultivos. Esta forma de mejoramiento genético de los cultivos es altamente innovadora. La evolución de los avances en esta tecnología es cada vez más acelerada por su capacidad transformacional. El nuevo modelo que propone es lograr mejores cosechas de manera resiliente y sustentable con intervención tecnológica. Con el mejoramiento genético de los cultivos se promueve el desarrollo de productos de mayor rendimiento y más sustentables. El salto en esta transformación de la genética vegetal se fundamenta en aplicar métodos de reproducción acelerados y de inteligencia artificial. Para ello se integran información de genes, de eventos y del ambiente.

Por más que la biotecnología moderna ha abordado y superado algunas de las limitaciones del mejoramiento convencional, el desarrollo y la introducción en el mercado de las frutas y frutos mejorados mediante ingeniería genética ha sido lento y limitado. Como muestra la figura, en el mundo, hay sólo cinco frutas y frutos transgénicos que se producen actualmente como variedades comerciales. La papaya y la calabaza resistentes a virus se comercializan desde hace 25 años, mientras que la berenjena resistente a insectos (Bt), la manzana con pardeamiento reducido y el ananá (piña) de pulpa rosada, han sido aprobados para su comercialización en los últimos 6 años y su adopción y producción continúa aumentando cada año. Ninguno de estos productos está disponible comercialmente aún en Argentina, pero sí se consumen en otros países.

VentajasdelfitomejoramientogenéticoAgrícola.

El efecto del mejoramiento genético de los cultivos se materializa en las siguientes ventajas:

• Logra un impacto mayor al alcanzado con técnicas tradicionales de mejoramiento.
• Diseña productos más precisos y adecuados a las necesidades específicas.
• Maximiza el uso eficiente de los nutrientes, el agua y la tierra.
• Mejora la utilización precisa de los fitosanitarios.
• Aumenta de forma significativa los rendimientos por hectáreas.
• Produce mayores logros en un lapso más corto.

Insumosparaelmejoramientogenéticodecultivos.

Los programas implementados para el fitomejoramiento comprenden tres fases:

• Generación de la variabilidad genética.
• Selección de los genotipos apropiados.
• Evaluación de genotipos con una caracterización agronómica adecuada. Ahora bien, para poder implementar tales fases se requieren insumos que permitan diseñar y desarrollar los productos personalizados. A continuación, indicamos los insumos básicos:
• Banco de genes con muestras de cultivos y especies silvestres.
• Capacidad biotecnológica instalada para implementar modificaciones.
• Fitomejoradores disponibles.

Conclusiones:

Las prácticas agrícolas para el fitomejoramiento forman parte de las labores agrícolas cuyo objetivo principal es obtener mejores productos para el campo. Ahora bien, los avances de la ciencia y la tecnología cambian aceleradamente los paradigmas establecidos. En este sentido, el fitomejoramiento de precisión permite a los profesionales del agro diseñar productos de forma personalizada. De esta manera, se logra un mayor impacto con resultados en menor tiempo. EnAgroSpray tenemos los mejores profesionales del campo, productos y servicios que permiten implementar tecnologías tan innovadoras. Los productores exitosos logran así mayores y mejores cosechas de forma sustentable.

El mejoramiento depende de variabilidad genética, ya sea natural o inducida. Las variedades mejoradas son el resultado de la eliminación de genes que otorgan características indeseadas y la acumulación de genes que aportan rasgos deseados. Las herramientas de la biotecnología moderna, como la transgénesis y la edición génica, sumados a otros avances en genética molecular para poder hacer seguimiento de las características a mejorar, están disponibles para contribuir al desarrollo de frutas y frutos con propiedades que satisfagan las necesidades de productores, cadena comercial y consumidores.

ReferenciasBibliográficas:

.-Carrera, Jose (2021). El estudio de técnicas y métodos, para mejoras genéticas en plantas. Carupano estado sucre. Dpto. de agricola. U.P.T.P Luis Mariano Rivera. Sucre. República Bolivariana de Venezuela.