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Científicos desarrollan nuevos cultivos “resistentes al clima” con la ayuda de la tecnología nuclear

14/12/2018 -
OIEA

Se están introduciendo nuevas plantas de arroz y de la judía verde a fin de que los agricultores puedan cultivar estos alimentos básicos en mayor cantidad pese al aumento de las temperaturas debido al cambio climático. Estas nuevas variedades de cultivo “resistentes al clima” se desarrollaron en el marco de un proyecto quinquenal cuya finalidad es ayudar a los países a mejorar la seguridad alimentaria y adaptarse a unas condiciones climáticas cambiantes. El proyecto se ocupó específicamente de la mejora de la tolerancia a las altas temperaturas en zonas propensas a la sequía de las plantas de arroz y de la judía.

“El cambio climático está obligando a productores de alimentos y agricultores a enfocar la agricultura desde otra perspectiva”, afirma María Caridad González Cepero, científica del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de Cuba. “Existen nuevas variedades vegetales, como estas plantas de arroz y de la judía “resistentes al clima”, que ofrecen una opción sostenible para adaptarse a algunos de los efectos negativos del cambio climático, lo que es importante para garantizar la seguridad alimentaria ahora y en el futuro”.

Una de las consecuencias principales del cambio climático ha sido la fluctuación extrema de las temperaturas en el planeta. El aumento de las temperaturas tiene un efecto directo y perjudicial en el desarrollo de las plantas y en las cosechas. En muchas zonas agrícolas del planeta, las temperaturas extremas están haciendo que las plantas se resientan, en particular cultivos básicos como el arroz y la judía verde (“Phaseolus vulgaris”) que son esenciales para la dieta de millones de personas en todo el mundo.

A fin de ayudar a proteger las fuentes de alimentos de origen agrícola, un grupo de especialistas en fitomejoramiento, fisiología vegetal, agronomía y biotecnología vegetal y expertos del OIEA, en cooperación con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), se unió para crear nuevas variedades de cultivos “resistentes al clima” en el marco de un proyecto coordinado de investigación del OIEA quinquenal.

El grupo empezó estudiando la reacción de las plantas de arroz y de la judía verde a unas condiciones climáticas normales y aberrantes —es decir, toda condición climática a la que una variedad de cultivo no está adaptada normalmente— y determinando los genes relacionados con la tolerancia al calor y con un mayor rendimiento. Con esa información, se propusieron obtener plantas que poseyeran los rasgos deseados y realizaron una cría con el objetivo de lograrlos irradiando las plantas para acelerar su proceso natural de mutación. Este proceso de cría aumenta la diversidad de los rasgos de las plantas, lo que permite a los científicos realizar pruebas y seleccionar las plantas con las características deseadas en menos tiempo. El resultado fue una serie de plantas de arroz y de la judía verde “resistentes al clima” que pueden tolerar mejor temperaturas elevadas y, a la vez, ofrecer mayor rendimiento que las variedades autóctonas.

Una de esas nuevas variedades de arroz, conocida como “Guillemar” y tolerante a la sequía, se utiliza ya en Cuba y ha permitido aumentar el rendimiento de las cosechas en un 10 %. Otros países, como la India, el Pakistán, Filipinas, Tanzanía y el Senegal, también se disponen a poner en circulación nuevas variedades de arroz de alto rendimiento que se ajustan a las condiciones de temperatura de cada país, mientras que expertos de Colombia y Cuba han logrado resultados satisfactorios con unas variedades nuevas de las plantas de la judía común (“Phaseolus vulgaris”) y del fríjol tépari (“Phaseuolus acutifolius A. Gray”) tolerantes al calor y de mayor rendimiento que esperan poner a disposición de los agricultores a más tardar en 2020 o 2021.

Más alimentos, más conocimientos

El desarrollo de nuevas variedades vegetales puede ayudar a los agricultores a producir más alimentos y adaptarse al cambio climático, pero también a los científicos, pues les permite conocer mejor cómo afecta el cambio climático a las plantas y encontrar maneras de afinar y mejorar el proceso de fitomejoramiento.

En el curso de este proyecto quinquenal, el grupo creó métodos para cribar los componentes fisiológicos, genéticos y moleculares de las plantas y evaluar con exactitud la composición genética de las plantas al objeto de identificar, seleccionar y criar las que poseen los rasgos deseados.

Por ejemplo, se perfeccionó una técnica de cribado previo sobre el terreno para ayudar a los fitogenetistas a acelerar la evaluación de las variedades vegetales en condiciones controladas, como en un invernadero o una cámara de cultivo. Este enfoque les permite restringir efectivamente el número de posibles plantas que se someterán a nuevos ensayos de campo, que de este modo pasan de unos pocos miles a menos de 100. Al limitar las opciones, esta técnica puede acortar el período de investigación y desarrollo, que era de entre tres a cinco años, a tan solo un año, lo que significa que las nuevas variedades vegetales pueden llegar antes a los agricultores para ayudarles a anticiparse al cambio climático y prevenir la inseguridad alimentaria.

Muchos de los métodos y las técnicas del grupo se están poniendo ahora a disposición de otros científicos para que sigan investigando. Esto se hace mediante proyectos coordinados de investigación y proyectos de cooperación técnica del OIEA en los que participan otros grupos de científicos, así como por conducto de más de 40 publicaciones, entre ellas, una guía de libre acceso publicada recientemente sobre protocolos para el cribado previo sobre el terreno de variedades mutantes de arroz tolerantes al calor.

“El cambio climático es uno de los mayores retos que afronta el planeta, y la adaptación de los cultivos a las variaciones del clima es fundamental para garantizar la seguridad alimentaria y nutricional”, declara Fama Sarsu, científica del OIEA y funcionaria encargada del proyecto. “La investigación interdisciplinaria en la que participan fitogenetistas, fisiólogos y biólogos moleculares es esencial para desarrollar nuevas variedades adaptadas a condiciones ambientales extremas, como la sequía y las altas temperaturas. Nuestra investigación colaborativa supone un gran paso adelante para lograr la adaptación de los cultivos al cambio climático mediante el desarrollo de estas variedades de arroz y de la judía”.