Las líneas de arroz genéticamente modificadas muestran un aumento de rendimiento de hasta un 82% en condiciones de sequía
Investigadores indios han desarrollado líneas de mejoramiento de arroz que combinan cuatro genes distintos de tolerancia a la sequía, lo que produce mejoras en el rendimiento de entre el 36 y el 82 por ciento con respecto a su variedad parental cuando se cultiva en condiciones de estrés hídrico, según un estudio publicado en el Indian Journal of Genetics and Plant Breeding.
La investigación, llevada a cabo por científicos de la Universidad Malla Reddy en Hyderabad, el Instituto Indio de Investigación del Arroz (ICAR-Indian Institute of Rice Research), la Universidad Agrícola Central en Umiam y el Instituto Nacional de Biotecnología Vegetal (ICAR-National Institute for Plant Biotechnology) en Nueva Delhi, evaluó 40 líneas de mejoramiento genético desarrolladas mediante una técnica denominada piramidación de QTL, en la que se combinan múltiples regiones genéticas vinculadas a un rasgo deseado en una sola planta mediante cruzamiento convencional asistido por marcadores, en lugar de ingeniería genética. Las líneas portaban combinaciones de cuatro QTL de tolerancia a la sequía, conocidos como qDTY2.1, qDTY3.1, qDTY1.1 y qDTY2.2, incorporados al trasfondo genético de DRR Dhan 50, una variedad de arroz india ampliamente cultivada.
Cinco de las 40 líneas, identificadas como QTV 108-4, QTV 108-3, QTV 189-2, QTV 128-4 y QTV 105-1, destacaron entre las demás, ofreciendo mejoras en el rendimiento de grano de entre el 36 y el 82 por ciento con respecto a la variedad DRR Dhan 50 no modificada, al ser sometidas a estrés hídrico durante el estudio. Los investigadores también hallaron altos valores de heredabilidad y avance genético para los rasgos subyacentes a este desempeño, lo que indica que las mejoras deberían transferirse de forma fiable a futuras generaciones de mejoramiento genético mediante métodos de selección estándar, en lugar de requerir reingeniería genética repetida.
Por qué la selección genética, y no la edición, hizo esto posible.
Dado que la piramidación de QTL se basa en el mejoramiento convencional asistido por marcadores, en lugar de la modificación transgénica o la edición genética, las variedades resultantes no presentan los mismos obstáculos regulatorios que históricamente han frenado la comercialización de cultivos genéticamente modificados en la India y muchos otros mercados. La India solo ha aprobado un cultivo genéticamente modificado, el algodón Bt, para su cultivo comercial, y ningún cultivo alimentario transgénico ha obtenido la aprobación regulatoria en el país. Esta brecha ha convertido a las técnicas de mejoramiento convencionales, como esta, en una vía importante para ofrecer a los agricultores variedades de arroz resistentes al cambio climático sin tener que esperar a un cambio en la política de cultivos transgénicos de la India.
El estudio también identificó la fertilidad de las espiguillas y el índice de cosecha como los dos rasgos secundarios más estrechamente relacionados con la protección del rendimiento bajo estrés hídrico, lo que proporciona a los mejoradores un conjunto más claro de objetivos medibles para seleccionar en futuros programas de cruzamiento, en lugar de depender únicamente de los datos de rendimiento al final de la temporada. El análisis de componentes principales de las 40 líneas mostró que los dos primeros componentes explicaron cerca de la mitad de la variación genética observada en la población de mejoramiento, lo que refuerza la idea de que existe una diversidad significativa y seleccionable dentro de este conjunto de líneas piramidadas para su posterior perfeccionamiento.
Una técnica con alcance más allá de una sola variedad.
El arroz de secano, cultivado sin riego garantizado, abarca vastas zonas del este y centro de la India, así como extensas regiones arroceras de África y el sudeste asiático, donde las pérdidas de cosecha durante las sequías siguen siendo uno de los mayores obstáculos para los ingresos agrícolas. Un método de mejoramiento genético capaz de aumentar de forma fiable los rendimientos en más de un tercio en condiciones de sequía, utilizando únicamente técnicas de cruzamiento convencionales, ofrece un modelo que las instituciones de investigación arrocera de otros países podrían adaptar con relativa rapidez, ya que no depende de la infraestructura regulatoria, las aprobaciones de bioseguridad ni los obstáculos para la aceptación pública que han frenado el desarrollo de variedades de arroz transgénico en muchos países.
El momento en que se publicaron estos hallazgos es significativo, dado lo irregular que ha resultado ser el monzón en gran parte de la India, con varios estados que reportan importantes déficits de lluvia durante la actual temporada de kharif. Las variedades desarrolladas mediante este enfoque de piramidación de QTL están diseñadas precisamente para años como este, cuando las lluvias llegan tarde, cesan pronto o simplemente no alcanzan las necesidades del arroz de secano para alcanzar su máximo potencial de rendimiento.
