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.

Presentación. 

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 calidadpermitieron fijar el genotipo más ventajoso de las especies cultivadas. Coneldesarrollo de las ciencias y tecnologías, esta práctica adquiere en la siembraunmayorgrado de sofisticación. En este sentido, el fitomejoramiento de precisióndaimportantes resultados en la obtención de especies logradas con fines específicos. Eneste artículo te contamos las principales técnicas de mejoramiento genético, susventajas y los insumos necesarios para el fitomejoramiento de cultivos, informaciónclave para tus próximas campañas. Los avances y los cruces de plántulasysemillas en viveros, laboratorios abiertos, campos de siembra, invernaderos,buscan reimpulsar una calidad de fruto y de la planta, para fortalecerlosprocesos de alimentación humana, destacando en las investigaciones destacandoel 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 nuestrastortas, disponibles en diversas estaciones, entre muchas otras características. Estosestudios 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 tamañodelfruto, el contenido de ciertos nutrientes, el color o el sabor. De esta manera, nuestrosalimentos se van mejorando de la mano de equipos de especialistas enciencia,tecnología y mejoramiento genético. 

Objerivo Central. 

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

Soporte Teórico del Mejoramientos Genético. 

El mejoramiento genético de los cultivos es el conjunto de operacionesquepermiten fijar características óptimas de genotipo. A partir de un grupo se obtieneotrocon capacidad de reproducirse con el progreso de sus características. La ventajadeestas tecnologías es que desarrollan el potencial deseado de las especies cultivadas. Sufunción consiste en mejorar la producción agrícola para satisfacer las necesidadesdela humanidad. Las técnicas de mejoramiento genético de los cultivos amplialabasegenética para contar con mayor variedad en la selección de especies acultivar,destacando los estudios de la biología celular. Otro elemento que juegaenestapráctica agrícola es ampliar la base genética para asegurar la variabilidaddesdelacualseleccionar, la direccionalidad de métodos y procesos bionaturalesquemejoren las investigaciones.

Las diferencias que vemos entre variedades o tipos de frutas y frutos sonel reflejodela variabilidad existente en una especie. A su vez, esa variabilidad, es el resultadodecambios que ocurren, naturalmente, en el ADN de los seres vivos, y que seconocentécnicamente como mutaciones. Para poder mejorar una característica, losfitomejoradores deben, primero, identificar la característica deseada en algunadelasplantas que tienen disponibles. Luego, cruzan esa planta con las plantas quesequierenmejorar y van seleccionando, en cada cruzamiento sucesivo, las plantas alasqueletocó esa característica, segun Bonesky, JAazdin (2019), agrobiologo Rusodestacola importancia en los cruces e híbridos en frutos y hortalizas. Así, losfitomejoradores eligen, entre las plantas que nacen, las que tienen las característicasbuscadas combinada con la mayor cantidad de las otras característicasqueesimportante mantener. Destacando que muchas de las investigaciones enlosdiversos campos, de la biología, la química, la salud, la farmacia entreotraslineas de trabajo se realizan en las universidades de América LatinayelMundo. 

Es como seguir una carta en un mazo de cartas cada vez que un magoempiezauntruco o un jugador el mazo y da de nuevo un cambio genético relevante. El problemaes que, al hacer un foco en una carta en particular, se pueden perder otras quetambiénera interesante tener y luego hay que ver cómo recuperar. Incluso, hayvecesquelacaracterística buscada no está presente en las plantas que el fitomejorador tieneparatrabajar, o es muy laboriosa de lograr mediante el mejoramiento convencional. Enestos casos, se puede sumar a la ingeniería genética como una herramientaparafacilitar el desarrollo de frutas y frutos con características que son difíciles dealcanzarmediante las técnicas convencionales.

La transgénesis, la más novedosa de las herramientas de mejoramiento de cultivosesla edición génica que, como su nombre lo indica, permite hacer cambios puntualesenel ADN de las plantas. Esta tecnología brinda oportunidades adicionalesparadesarrollar frutos y frutas mejorados con mayor rapidez. En estos casos, laplantamejorada no tiene un gen agregado (como ocurre con los transgénicos) sinoqueelcambio es comparable a las mutaciones, que ocurren naturalmente al azar, soloqueenestos casos es dirigida a un lugar específico del ADN de la planta para lograrunacaracterística conocida y sin alterar todas las demás características que tienelaplanta.Siguiendo la analogía del mazo de cartas, es como cambiarle el palo al anchoypasarde tener el acho de copa a tener el ancho de espada, sin modificar el restodelascartas. 

Objetivos sobre el mejoramiento genético. 

Trabajar en formas estratégica de selección y monitoreo, de seleccióndesemillaspara favorecer la producción del campo desde los inicios de la agricultura, hastaestados avanzados. 

Inducir en el propio campo un aumento en la calidad de cada generacióncultivada,mediante técnicas en mejoras de suelos y la inclusión de nutrientes alternativospara mejorar el cultivo. 

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

Destacar que busca incrementar las ventajas en los indicadores de rendimientobiogeneticos. Con la aplicación de técnicas adecuadas que permitan unamayorproducción por unidad de superficie.

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

Técnicas de mejoramiento genético de cultivos. 

Muchas veces cuando vemos una fruta o fruto perfecto, pero sin gusto, lacreenciapopular nos hace pensar que es transgénico. De hecho, hay un mito bastantearraigadoque dice que el tomate que comemos hoy es transgénico (y que por ello noes sabroso).También, tendemos a creer que las uvas, sandías, mandarinas o naranjas sinsemillason producto de la ingeniería genética, cuando en realidad son producto de mutacionesque ocurrieron naturalmente y simplemente fueron seleccionadas (precisamentepararesponder a lo que pedimos los consumidores, quienes por lo general preferimosopciones sin semilla porque nos resulta más cómodo o menos riesgososi setratadedarle de comer a un niño pequeño. 

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

∙ Selección artificial y cruzamientos selectivos: escoge las variedades paracruzary obtener el mejor rendimiento. 

∙ Hibridación (intervarietal, interespecífica, intergenérica): cruzamientosentrevariedades de una misma especie, entre especies o entre géneros diferentes. ∙ Mutagénesis inducida: se inducen mutaciones con químicos o radiacionesparalograr nuevas características. 

∙ Polinización y fertilización in vitro: se poliniza artificialmente por encimadelas barreras sexuales entre especies y géneros.

∙ Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales: toda célulaotejidovegetal por su totipotencialidad puede regenerar una planta completadesdeunaparte. 

∙ Obtención de haploides: cultivo in vitro de estructuras sexuales haploidesqueproducen organismos haploides con aportes de caracteres agronómicos deseados. 

∙ Variación somaclonal: son variaciones obtenidas por medio del cultivodecélulas o tejidos in vitro. 

∙ Ingeniería genética: hibridación altamente selectiva de caracteres por mediodemanipulación de la secuencia genética en el laboratorio. 

El Fitomejoramiento de Precisión, la clave para el futuro agrícola. 

El mejoramiento de precisión implica abordar una metodología basada enel diseñoyelaboración de soluciones personalizadas en todos los cultivos. Estaformademejoramiento genético de los cultivos es altamente innovadora. La evolucióndelosavances en esta tecnología es cada vez más acelerada por su capacidad transformacional. El nuevo modelo que propone es lograr mejores cosechas demaneraresiliente y sustentable con intervención tecnológica. Con el mejoramientogenéticodelos cultivos se promueve el desarrollo de productos de mayor rendimientoymássustentables. 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 algunasdelaslimitaciones del mejoramiento convencional, el desarrollo y la introducciónenelmercado 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 yfrutostransgénicos que se producen actualmente como variedades comerciales. Lapapayayla calabaza resistentes a virus se comercializan desde hace 25 años, mientrasquelaberenjena resistente a insectos (Bt), la manzana con pardeamiento reducidoyel ananá(piña) de pulpa rosada, han sido aprobados para su comercialización enlos últimos6años y su adopción y producción continúa aumentando cada año. Ningunodeestosproductos está disponible comercialmente aún en Argentina, pero sí se consumenenotros países. 

Ventajas del fitomejoramiento genético Agricola. 

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

∙ 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. 

Insumos para el mejoramiento genético de cultivos.

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 permitandiseñar y desarrollar los productos personalizados. A continuación, indicamoslosinsumos 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 agrícolascuyo objetivo principal es obtener mejores productos para el campo. Ahorabien, losavances de la ciencia y la tecnología cambian aceleradamente los paradigmasestablecidos. En este sentido, el fitomejoramiento de precisión permitealosprofesionales del agro diseñar productos de forma personalizada. De esta manera, selogra un mayor impacto con resultados en menor tiempo. En AgroSpraytenemoslosmejores profesionales del campo, productos y servicios que permitenimplementartecnologías tan innovadoras. Los productores exitosos logran así mayores ymejorescosechas de forma sustentable. 

El mejoramiento depende de variabilidad genética, ya sea natural o inducida. Lasvariedades mejoradas son el resultado de la eliminación de genes queotorgancaracterísticas indeseadas y la acumulación de genes que aportan rasgos deseados. Lasherramientas de la biotecnología moderna, como la transgénesis y la edicióngénica,sumados a otros avances en genética molecular para poder hacer seguimientodelascaracterísticas a mejorar, están disponibles para contribuir al desarrollo de frutas y frutos con propiedades que satisfagan las necesidades de productores, cadenacomercial y consumidores. 

Referencias Bibliográficas: 

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. Venezuela.