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Herramientas de vanguardia promueven la conservación y el uso de la biodiversidad

December 13, 2016

El banco de germoplasma de maíz del CIMMYT mantiene en custodia 28,000 muestras únicas de maíz que podrían contener la clave para generar las nuevas variedades que los agricultores necesitan. Foto: Xochiquetzal Fonseca/CIMM.

EL BATAN, Mexico (CIMMYT)—La biodiversidad es el elemento fundamental de la salud de todas las especies y ecosistemas, y además de ser la base de nuestro sistema alimentario. La falta de diversidad genética en una especie dada puede aumentar su susceptibilidad a factores adversos como enfermedades, plagas, calor o sequía, ya que no cuenta con la variación genética requerida para responder a estos fenómenos. En el peor de los casos, esto puede provocar consecuencias devastadoras como las pérdidas de cosechas y la extinción de especies y variedades vegetales. Por tanto, conservar —y utilizar— la biodiversidad es esencial para garantizar la seguridad alimentaria, la salud y el sustento de las futuras generaciones.

Del 5 al 17 de diciembre, se celebra en Cancún, México, la 13a Reunión de la Conferencia de las Partes (COP 13) de la Convención sobre la Diversidad Biológica. Establecida en 1993 debido a la preocupación por la posibilidad de que se extingan la biodiversidad y las especies a nivel mundial, el Convenio sobre la Diversidad Biológica es un tratado internacional jurídicamente vinculante con tres objetivos principales: la conservación de la diversidad biológica, la utilización sostenible de sus componentes y la participación justa y equitativa en los beneficios que se derivan de la utilización de los recursos genéticos.

La Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) invitó a científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) que colaboran en el proyecto MasAgro Biodiversidad (Seeds of Discovery, en inglés, o SeeD) a participar en la COP 13 y presentar el trabajo que realizan para facilitar el uso de la diversidad genética del maíz, sobre todo mediante un conjunto de herramientas y recursos conocidos como Atlas Molecular del Maíz. Las presentaciones se enfocarán en cómo los recursos que se han generado pueden ayudar a conocer el germoplasma almacenado en los bancos y colecciones a fin de darle un mejor uso.

México y Mesoamérica, que componen la región de origen y centro de diversidad del maíz, albergan mucha de la variación fitogenética de ese cultivo. Miles de muestras de maíz procedentes de ésta y otras importantes regiones se conservan en custodia en el banco de germoplasma del CIMMYT en beneficio de la humanidad. Las 28,000 muestras de semilla de maíz que se conservan en el banco de germoplasma podrían contener la clave para generar las nuevas variedades que los agricultores necesitan para enfrentar problemas como el calor, las enfermedades y la sequía. Sin embargo, la información de la configuración genética y las características físicas de estas variedades suele ser escasa, lo cual hace difícil identificar las muestras más relevantes.

Native maize varieties, known as landraces, contain a broad amount of genetic diversity that could protect food security for future generations.

Las variedades nativas de maíz, conocidas como maíces criollos, contienen una gran cantidad de diversidad genética que podría proteger la seguridad alimentaria de las futuras generaciones.

MasAgro Biodiversidad es una iniciativa cuyo objetivo es caracterizar y utilizar mejor la novedosa diversidad genética que se conserva en los bancos de germoplasma para generar variedades mejoradas de maíz y de trigo en beneficio de los agricultores. La iniciativa ha generado grandes cantidades de información valiosa sobre la diversidad del maíz y el trigo, así como herramientas informáticas de vanguardia que ayudan a visualizar y utilizarla. Esta información y estas herramientas, disponibles como bienes públicos universales, son muy útiles para los mejoradores, investigadores, administradores de bancos de germoplasma, agentes de extensión y otras personas, pero son incluso más útiles cuando se integran con diferentes tipos y series de datos.

Creado por MasAgro Diversidad, el atlas molecular del maíz constituye un recurso incomparable para quienes se interesan en la diversidad genética del maíz.

“El atlas molecular del maíz es como el sistema de navegación satelital de tu automóvil”, explica Sarah Hearne, científica del CIMMYT que coordina el componente maíz del proyecto. “Información que antes se guardaba por separado (mapas, el tráfico o la ubicación de las estaciones de policía, gasolinerías, restaurantes y hoteles) ahora está en un solo lugar. Con el atlas pasa lo mismo. Al tener acceso a todos estos datos en un solo lugar de manera interconectada, las personas toman mejores decisiones y más rápido”, continúa.

El atlas molecular del maíz de MasAgro Biodiversidad contiene tres tipos principales de recursos: datos, como datos de pasaporte del maíz criollo (de dónde proviene, cuándo fue recolectado, etc.), datos derivados mediante el sistema de información geográfica (SIG) (descripción del ambiente donde se recolectó el maíz, patrón pluvial, suelos, etc.), datos genotípicos (huella genética de las variedades de maíz) y datos fenotípicos disponibles (información sobre el crecimiento de las plantas en diferentes condiciones), así como conocimientos (derivados de las asociaciones dato-marcador de la característica; qué es lo que hacen ciertas fracciones del genoma) y herramientas como el software de recolección de datos (KDSmart), almacenamiento de datos y herramientas de búsqueda (Germinate) y herramientas de visualización (CurlyWhirly).

Todos estos recursos están disponibles a través del sitio web de MasAgro Biodiversidad, y cuando se utilizan en conjunto, aumentan la eficacia y eficiencia de la identificación y utilización de los recursos genéticos del maíz.

“Con el atlas, tenemos la capacidad, con menos recursos, de interconectar y buscar diferentes tipos de datos en una sola fuente”, señala Hearne. Esto permite a los mejoradores e investigadores de todo el mundo encontrar las características genéticas y físicas que buscan, e identificar y utilizar en menos tiempo esta diversidad genética novedosa para generar variedades mejoradas adaptadas a sus propias necesidades. Hasta ahora, cerca de 250 investigadores y estudiantes mexicanos han participado en talleres y actividades para empezar a utilizar las nuevas herramientas. Como México es un centro muy importante de diversidad de numerosas especies, agrícolas y de otro tipo, estas mismas herramientas se podrían utilizar con otras especies, tanto en México como en otros países.

Hearne dará una presentación sobre los avances de MasAgro Biodiversidad y el CIMMYT durante la COP 13, y confía en que el atlas molecular del maíz tendrá un efecto positivo en la conservación de la biodiversidad.

“La conservación no consiste solo en la preservación, sino también, la utilización. El atlas molecular del maíz nos permitirá utilizar mejor los recursos genéticos que tenemos, y también entender mejor qué diversidad falta en nuestra colección”, apunta la científica. “Si no sabemos qué tenemos, no sabremos que tenemos que preservar o buscar. El atlas molecular del maíz ayuda a atender las causas subyacentes de la pérdida de biodiversidad al crear conciencia de lo importantes que son estos recursos para la producción sustentable de alimentos y, al mismo tiempo, permite que investigadores de todo el mundo utilicen la información para evaluar sus propias colecciones y generar variedades más diversas”.

MasAgro Biodiversidad es una iniciativa que abarca múltiples proyectos: MasAgro Biodiversidad, una iniciativa conjunta del CIMMYT y la Secretaría de Agricultura de México (SAGARPA) a través del proyecto MasAgro (Modernización Sustentable de la Agricultura Tradicional); los programas MAÍZ (CRP MAIZE) y TRIGO (CRP WHEAT) del CGIAR; y un proyecto de infraestructura computacional y análisis de datos patrocinado por el Consejo de Ciencias Biotecnológicas y Biológicas del Reino Unido (BBSRC). Si quiere conocer más acerca del proyecto MasAgro Biodiversidad, haga clic aquí.

 

Es interesante mencionar que uno de los primeros resultados de esta iniciativa benefició a los agricultores mexicanos. Los esfuerzos por caracterizar de manera más eficiente la colección dio como resultado la identificación de maíces criollos resistentes a la mancha de asfalto, una enfermedad que devasta los campos de muchos agricultores mexicanos y centroamericanos. Estos maíces criollos fueron entregados de inmediato a las comunidades agrícolas y, al mismo tiempo, los empezaron a utilizar los programas de mejoramiento. Los agricultores de pequeña escala, en particular, siembran cultivos en diversas condiciones ambientales, por lo cual necesitan una diversidad de variedades. Es esencial que los numerosos investigadores, mejoradores y agricultores entiendan y utilicen nuestra biodiversidad para asegurar que en nuestro planeta se siembren más cultivos genéticamente diversos.

 


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