Fitomejoramiento: algunos resultados sorprendentes

Desde hace más de diez mil años el ser humano está, constantemente, cambiando las características de las plantas; primero con la domesticación y luego con el fitomejoramiento. Seguí leyendo que te contamos algunos resultados sorprendentes en especies que usas a diario para alimentarte.

Domesticación

La adaptación de las plantas a su convivencia con el ser humano (coevolución) impulsó la revolución agrícola y el nacimiento de la civilización humana moderna. La transformación del trigo, el arroz y el maíz silvestre en variedades domesticadas son el resultado de numerosas mutaciones que facilitaron el cultivo por parte de los humanos. Las mutaciones que dieron lugar a características como cubierta de semillas más blandas, raquis resistente (indehiscencia) y la facilidad de trilla fueron esenciales para la domesticación. Estos y otros cambios dieron como resultado la transformación de pastos silvestres de semillas pequeñas, con mecanismos naturales de dispersión, en variedades de grano grande que no se desgranaban y cuya cosecha requería la intervención de los agricultores.

Quizás el caso más emblemático y conocido de domesticación sea el de Brassica oleracea, la crucífera mediterránea que dio origen a siete especies cultivadas: kale, repollo, repollo rizado, repollito de Bruselas, coliflor, brócoli y colirábano, pero lo cierto es que se han domesticado alrededor de 2.500 especies de plantas. Solo por mencionar algunas, el trigo panadero es el resultado de la hibridación natural de la especie Triticum turgidum con una maleza de esos primeros campos de trigo (Aegilops). Las bananas que comemos actualmente son el resultado de cruzamientos entre bananos domesticados y bananos silvestres que dieron como resultado la fruta “sin semillas” que conocemos hoy. Las frutillas actuales son el resultado de la hibridación, en jardines europeos, de frutillas norteamericanas con frutillas sudamericanas aisladas geográficamente.

Lo que la domesticación se llevó 

El conjunto de características que marcan la divergencia de un cultivo respecto de sus ancestros silvestres se define como el “síndrome de domesticación” que eliminó ciertas características como la retención de semillas (indehiscencia), el aumento del tamaño del fruto o de la semilla, cambios en la ramificación y la estatura de la planta, cambios en la estrategia reproductiva y cambios en los metabolitos secundarios para la protección contra herbívoros. Estas características son muy útiles para la diseminación y supervivencia de las plantas, pero indeseadas para los humanos. Por ejemplo, cuando los primeros agricultores seleccionaron maíces con más hileras de granos en la mazorca fueron en detrimento de la cantidad de mazorcas por planta o cuando seleccionaron tomates menos tóxicos y más grandes fueron en detrimento del contenido de azúcar del fruto.

De medicamento, tintura y otros usos a cultivos alimenticios

Un gran número de plantas alimenticias fueron originalmente cultivadas para otros fines. La berenjena se usó originalmente como medicina y curtidor de pieles y el azafrán como pintura corporal, tinte y perfume. Los olivos silvestres en la cuenca mediterránea fueron valorados por su madera, con un alto contenido de aceite que la hacía resistente a la descomposición y permitía que ardiera estando húmeda, antes de que los frutos comenzaran a explotarse como alimento.  Los glucósidos cianogénicos tóxicos en la mandioca que deben eliminarse antes de su consumo eran útiles para aturdir peces, y la canela probablemente se usó por primera vez en prácticas de embalsamamiento. Otras especies fueron explotadas originalmente por órganos diferentes a los de sus formas cultivadas actuales. Por ejemplo, la zanahoria se cultivó por primera vez por sus semillas, que se utilizaban como especia y medicina.

Fitomejoramiento

La domesticación comenzó a cambiar empíricamente las características de las plantas y el fitomejoramiento continuó haciéndolo, pero con bases científicas aplicando estrategias para disminuir la presencia de alelos desfavorables (susceptibilidad a plagas y enfermedades o estreses abióticos) y aumentar los alelos favorables para la producción. Así, la heterosis (vigor híbrido) permitió la obtención de híbridos más rendidores de maíz y girasol, la selección de mutaciones variedades de arroz y sorgo tolerantes a herbicidas, mandarinas sin semillas y duraznos sin pelusa (nectarinas), la ingeniería genética plantas resistentes a insectos y a virus y la edición génica el cambio en la arquitectura de las plantas.

Lo que hoy llega a nuestra mesa no es natural, es el resultado de miles de años de cambios genéticos que adaptaron a los cultivos a su entorno y los hicieron más sanos, nutritivos y rendidores para obtener más y mejores alimentos.

Bonus. La domesticación y el mejoramiento de la soja

La soja ha sufrido varias rondas de domesticación a partir de Glycine soja, comenzando hace unos 3.000-5.000 años en China. Durante la domesticación se produjo un grave cuello de botella, lo que dio como resultado que las variedades locales asiáticas contuvieran solo el 50% de la diversidad genética y el 19% de los alelos raros que se encuentran en G. soja.  Aproximadamente el 80% del patrimonio de cultivares norteamericanos se remonta a la introducción de 17 variedades autóctonas fundadoras. El mejoramiento moderno transformó estas variedades fundadoras en cultivares élite, reduciendo aún más la base genética de la soja. Las características de domesticación más importantes incluyen la determinación del ciclo de crecimiento, el aumento del tamaño de la semilla, la modificación del tiempo de floración, un color de semilla más claro y una vaina que no se desintegra al madurar.

 



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