La producción mundial de trigo puede duplicarse con mejoramiento genético moderno y edición genética

Imagen: Seed World

Expertos internacionales revelan que el rendimiento mundial del trigo es la mitad de lo que podría ser debido al potencial genético no aprovechado, según los resultados publicados en nuevo estudio en la revista Nature. Proponen como solución el desarrollo de variedades de trigo adaptadas a cada región mediante estrategias como el aprovechamiento de bancos de genes de trigo globales y técnicas modernas de mejora genética, incluyendo la edición de genes.

Seed World / 8 de julio, 2022.- Se prevé que la producción de trigo de Estados Unidos sea de 1.737 bushels (473 toneladas), lo que supone un aumento de 8 millones de bushels (2,1 millón de toneladas) respecto a las previsiones de mayo y un 6% más que el año anterior. A pesar del aumento de la producción de trigo en junio, se prevé que la producción de trigo estadounidense sea la segunda más baja de los últimos 20 años.

Estados Unidos no es el único país que está sufriendo un descenso de la producción de trigo. Se espera que el consumo mundial de trigo aumente en 3,8 millones de toneladas hasta los 791,1 millones, según el último informe del USDA sobre las estimaciones de la oferta y la demanda agrícola mundial (WASDE). Lamentablemente, se prevé que el comercio mundial para 2022 sea menor debido a los problemas en Ucrania.

Un equipo de expertos internacionales, encabezado por el centro de investigación británico Rothamsted Research, cree que la «brecha de rendimiento genético» podría solucionarse desarrollando variedades de trigo adaptadas a cada región mediante la «utilización de la amplia variación genética disponible en los bancos de genes de trigo globales e históricos con técnicas modernas como la mejora genética y la edición de genes«, según un comunicado de prensa de Rothamsted Research.

[Recomendado: Científicos de EE.UU. identifican un nuevo gen que puede aumentar el rendimiento del trigo]

El «potencial de rendimiento genético» de un cultivo se define como el mayor rendimiento que se puede alcanzar con una variedad idealizada, según Mikhail Semenov y Nimai Senapati, responsables del estudio.

«Las variedades actuales de trigo se encuentran, por término medio, a mitad de camino en cuanto a los rendimientos que podrían producir, debido a los desajustes entre su genética y las condiciones locales de cultivo», afirma Semenov. «La producción mundial de trigo podría duplicarse mediante la mejora genética de los cultivares locales de trigo, sin aumentar la superficie mundial de trigo«.

Los investigadores utilizaron los datos existentes sobre el papel de varios genes en rasgos específicos de la planta, como el tamaño, la forma, el metabolismo y el crecimiento. El equipo realizó millones de simulaciones por ordenador para crear las plantas de trigo «perfectas» adaptadas a sus entornos locales.

[Recomendado: Trigo transgénico tolerante a sequía busca aprobación comercial en EE.UU. y Australia]

Cuando se analizaron junto a los cultivares adaptados localmente, los investigadores descubrieron que las variedades de trigo actuales rendían menos en cuanto a la producción de grano en todo momento.

El equipo estudió 53 regiones productoras de trigo en 33 países utilizando Sirius, un modelo avanzado de trigo. Los investigadores determinaron primero el rendimiento potencial de 28 variedades de trigo comunes cultivadas en los lugares. A continuación, crearon variedades locales «idealizadas» dentro del modelo que mejoraban los rasgos de la planta que contribuyen al rendimiento y que tienen una genética subyacente que permite ser refinada por los fitomejoradores.

Los resultados mostraron que, al optimizar los rasgos clave, «las diferencias genéticas de rendimiento podrían oscilar entre el 30 y el 70% en los distintos países, con una diferencia de rendimiento genético medio mundial del 51%«, explica el comunicado. Por lo tanto,  la producción mundial de trigo puede duplicarse si se aprovecha la diferencia de rendimiento genético existente».

[Recomendado: Logran mayor rendimiento y 25% más proteína en el trigo usando impulsores genéticos]

Senapati cree que es necesario cerrar la brecha de rendimiento genético para alimentar a la creciente población mundial sin convertir los hábitats silvestres en tierras de cultivo.

«No es de extrañar que los países con los rendimientos actuales más bajos sean los que más se beneficien de la reducción de sus diferencias de rendimiento genético», añadió. «Dicho esto, incluso las mejoras en aquellos países con una brecha de rendimiento genético media del 40 al 50%, pero con una gran proporción de la superficie mundial de cosecha de trigo -como los principales productores, India, Rusia, China, EE.UU., Canadá y Pakistán- tendrían un efecto sustancial en la producción mundial de trigo debido a las mayores áreas de cultivo de trigo involucradas

Antes de este estudio se desconocía la magnitud de las brechas genéticas de rendimiento a escala nacional y mundial.

«Nuestro análisis sugiere que estas brechas genéticas de rendimiento debidas a una adaptación genética subóptima podrían ser, en términos relativos, tan grandes como la brecha tradicional de rendimiento debida a una gestión imperfecta de los cultivos y del suelo», dijo Semenov. «El trigo se domesticó por primera vez hace unos 11.000 años, pero a pesar de ello -y por no hablar de la secuenciación de todo su genoma en 2018- el cultivo está todavía algo lejos de estar en su «mejor momento genético».»

[Recomendado: Científicos de UC Davis identifican un gen clave del trigo que aumenta su rendimiento y producción de granos]

En el estudio también han participado expertos en trigo de Australia, Dinamarca, Francia, Alemania, Países Bajos y México.

Chilebio: