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Abriendo Camino: La mejoradora Marcela C. Andrade refuerza el maíz con la resistencia de las variedades ancestrales

January 16, 2019

Postcard_Marcela Carvalho

A medida que el mundo se calienta y el agua escasea, amenazando la productividad de los cultivos preferidos de la humanidad, la mejoradora Marcela Carvalho Andrade y sus colegas en el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) están trabajando para endurecer el maíz, extrayendo rasgos de resiliencia de las variedades locales, las predecesoras del maíz moderno.

Durante décadas, los científicos han tratado de utilizar la resistencia de las variedades locales de maíz, que evolucionaron a lo largo de milenios de selección agrícola para adaptarse a entornos diversos y a veces, a entornos locales severos en México, América Central y Sudamérica.

Pero cruzar variedades de élite con variedades locales trae consigo rasgos silvestres que son difíciles y costosos de purgar, incluyendo rendimientos de grano más bajos, altura excesiva o una tendencia a caerse con vientos fuertes. Para esto y por su complejidad genética, las variedades locales rara vez se usan directamente en los programas de mejoramiento, según Andrade.

Cruces que albergan rasgos genéticamente complejos

“Nuestra estrategia es cruzar variedades locales seleccionadas con líneas de maíz de élite, desarrollando así líneas mejoradas que puedan incorporarse y reciclarse directamente en los programas de mejoramiento”, explicó Andrade, quien se unió al CIMMYT en 2016.

Los rasgos requeridos incluyen una mejor resistencia ante altas temperaturas, condiciones de sequía o los ataques de enfermedades de cultivos de rápida evolución. “Todas estas características serán críticas para la productividad futura del maíz”, dijo Andrade.

Como uno de los tres cultivos más importantes del mundo, el maíz aporta más del 20 % de las calorías en las dietas humanas en 21 países de bajos recursos, además de utilizarse en la industria, los biocombustibles y en el alimento para el ganado y las aves de corral.

Andrade y el equipo de mejoramiento de maíz desarrollan nuevas líneas que tienen una contribución genética del 75 % de la fuente de élite y el 25 % de una variedad local. El objetivo que ella menciona es obtener los componentes buenos de ambos lados, al tiempo que se amplía la diversidad genética del maíz para su uso por parte de los mejoradores y en última instancia, de los agricultores.

Las líneas resultantes y los híbridos se someten a pruebas de producción, resiliencia y rendimiento agronómico general, tanto en condiciones de crecimiento normales como en entornos “bajo estrés”; por ejemplo, en parcelas cultivadas en sitios con altas temperaturas o con una disponibilidad reducida de agua.

“Por lo tanto, podemos identificar variedades locales que ofrecen rasgos de interés, así como generar mejores líneas para fortalecer la resistencia del maíz de élite sin reducir su rendimiento”, dijo Andrade, señalando que la investigación emplea la polinización cruzada convencional y la selección.

Según Andrade, el CIMMYT ha llevado a cabo análisis moleculares a gran escala de sus colecciones de semillas de maíz, que suman alrededor de 28 000 y abarcan variedades locales de 70 países.

“En los últimos años, el CIMMYT ha utilizado los análisis de diversidad genética de sus colecciones de maíz para seleccionar variedades locales para su uso en el mejoramiento en tolerancia a la sequía o para encontrar líneas que sean resistentes a enfermedades recientemente importantes como la necrosis letal del maíz (MLN por sus siglas en inglés) o el complejo mancha de asfalto (CMA)”, explicó. “El análisis de diversidad genética nos permite reducir el número de fuentes de variedades locales candidatas que necesitamos cruzar y evaluar en el campo”.

La necrosis letal del maíz (MLN), una enfermedad viral, ha devastado los cultivos en África oriental desde su aparición en 2011.

Los investigadores también encontraron fuentes de resiliencia de variedades locales contra el complejo mancha de asfalto (CMA), una enfermedad del maíz en las Américas que puede causar pérdidas de rendimiento del 50 % o más en cultivos infectados.

Beneficiando el mejoramiento y a los agricultores

Andrade dijo que el equipo de mejoramiento espera lanzar una primera ola de líneas de maíz mejoradas derivadas de variedades locales en 2019, algunas con una mayor tolerancia a la sequía y otras que brindan una mejor resistencia al complejo mancha de asfalto (CMA).

“Las líneas que ofrecemos estarán disponibles gratuitamente para los mejoradores de todo el mundo y deben rendir bien y mostrar una capacidad de resiliencia superior”, explicó Andrade. “Tendrán una agronomía razonable: la altura de las orejas y las plantas, y la estabilidad, por ejemplo. Las líneas no serán perfectas, pero los mejoradores no dudarán en usarlas porque nos hemos asegurado de que sean superiores en al menos un rasgo crucial y razonablemente competitivo para la mayoría de los otros rasgos”.

De Brasil para el mundo

Al crecer en una pequeña ciudad y tener contacto directo con la granja lechera de su padre en Minas Gerais, un estado principalmente rural en Brasil, Andrade encuentra que su trabajo en el CIMMYT es enormemente satisfactorio. “Mi papá y algunos tíos eran agricultores y se quejaban algunos años de que sus cultivos no rendían bien”, dice ella. “Sabía que quería ayudarlos de alguna manera”.

Andrade estudió agronomía, con énfasis en fitomejoramiento, en sus estudios de pregrado, obtuvo los títulos de licenciatura y maestría en agronomía/fitología de la Universidad Federal de Lavras (UFLA), una de las principales instituciones de educación superior de Brasil. Más tarde completó un doctorado en genética y fitomejoramiento en la UFLA, en colaboración con la Universidad Estatal de Ohio.

Ella le da crédito al científico de maíz del CIMMYT, Terry Molnar, su supervisor y mentor, por haberle enseñado la complejidad del mejoramiento de maíz. “Soy una fitomejoradora y anteriormente trabajé con hortalizas, pero aprendí los aspectos prácticos del mejoramiento de maíz de Terry”.

Mirando hacia el futuro, Andrade se ve a sí misma continuando como una fitomejoradora. “No me veo trabajando en nada más. Eventualmente me gustaría dirigir mi propio programa, pero en este punto de mi carrera estoy feliz de ayudar a transferir los rasgos de variedades locales a las variedades modernas de maíz”.