Información genética de plantas silvestres y cultivadas, vital para la seguridad alimentaria

Alfredo Herrera Estrella, investigador de la Unidad de Genómica Avanzada (UGA-Langebio) del Cinvestav.

De acuerdo con el Global Biodiversity Index (2022), México es uno de los países con mayor biodiversidad del mundo, en lo referente a plantas, han sido reconocidas más de 27 mil especies y por lo menos 10 mil son endémicas, esto representa un recurso con alto valor económico, tanto en el sector de la agricultura como de la salud, el cual puede ser aprovechado a partir de realizar estudios genómicos.

Alfredo Herrera Estrella, investigador de la Unidad de Genómica Avanzada (UGA-Langebio) del Cinvestav, señaló que los recursos genéticos con valor agrícola incluyen no solo a los cultivos comerciales, sino también a las variedades silvestres, porque guardan información útil para la producción de alimentos en contextos como el cambio climático.

“Cuando en el mejoramiento de cultivos se priorizan determinadas propiedades, que las mazorcas tengan más granos o sean de mayor tamaño, se va perdiendo información. Un ejemplo de ello es lo que ha pasado con el arroz, del cual solo es aprovechado aproximadamente 20 por ciento de su diversidad genética o del jitomate, cuyo porcentaje es de alrededor del 5”, dijo.

Durante la conferencia “La genómica en la protección y uso sostenible de la biodiversidad”, abordó algunos estudios en los que se reporta la cruza de jitomates silvestres (pequeños y verdes o pequeños y rojos) con cultivados y se obtuvieron unos más grandes y de mayor color. Lo cual indica la existencia de información genética no identificada, pero con capacidad de ser utilizada en el mejoramiento de cultivos.

En ese sentido, Herrera Estrella también se refirió a un proyecto encabezado por la UGA-Langebio, que tuvo como fin contribuir a la identificación y protección de genes relevantes en la producción de variedades vegetales.

La investigación consistió en descifrar el genoma de cinco cultivos: agave azul (Agave tequilana), zarzamora (Rubus ulmifolius), limón mexicano (Citrus aurantifolia), papaya (Carica papaya L) y vainilla (Vanilla planifolia).

Además, como parte de este trabajo, se realizaron estudios de huella genética para identificar genes involucrados en atributos específicos en estas plantas y otras como las de aguacate, café y chile.

Con estos datos es posible encontrar variaciones en la información genética asociadas con características de interés (como tolerancia a la baja cantidad de nutrientes en el suelo o resistencia a condiciones ambientales adversas), y así acortar los tiempos de mejoramiento, porque normalmente se requieren varios ciclos de siembra hasta obtener plantas con determinadas propiedades.

Uno de los cultivos estudiados como parte del proyecto, que se llevó a cabo con el apoyo de la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (SADER), así como del entonces Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (Conahcyt), fue la papaya, del cual ya existía un genoma secuenciado en Estados Unidos con tecnología antigua.

Además, recordó el investigador emérito del Cinvestav, se trataba del genoma de una papaya transgénica. Por lo cual, decidieron enfocarse en la variedad conocida como maradol, que es de las más cultivadas y comercializadas en México.

El genoma obtenido no solo tenía mejor calidad en comparación al existente, sino que abrió la puerta a poder explorar la diversidad de papayas: de varios colores (amarillas, verdes, rojas) y tamaños. Esto porque conocer la información genética detrás de los rasgos físicos de cada variedad contribuirá a acortar los tiempos de mejoramiento de esta fruta.

Otro aspecto para el cual este tipo de estudios podría ser útil, nuevamente centrándose en el caso de la papaya, se refiere a poder determinar la forma sexual de este fruto (masculina, femenina o hermafrodita) en el país, ya que a nivel comercial los productores prefieren las plantas de papaya hermafroditas porque dan frutos con características como mayor firmeza, lo cual facilita su transporte.

En suma, dijo Herrera Estrella, es relevante establecer algunas acciones como estudios agronómicos y genómicos en colaboración con quienes están generando nuevas variedades, la creación de una nueva generación de plantas mejoradas mediante las tecnologías más avanzadas y secuenciar los recursos genéticos almacenados en los bancos de germoplasma, entre otras.

Esto en especial en el contexto de la pérdida de recursos vitales para la alimentación, como el reportado por la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (en 2022) en una investigación en colaboración con especialistas de otros países, la cual señala que en la región de Mesoamérica, de 224 parientes silvestres de nueve cultivos, entre ellos los aguacates, calabazas, chiles, frijoles y maíces, el 34 por ciento está en riesgo de extinción de acuerdo con los criterios y categorías de la lista roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.