Una larga y rica historia marca el futuro del fitomejoramiento.
A medida que crece la población mundial, las cosechas de alto rendimiento y los cultivos sanos son esenciales para alimentar a las bocas de todo el mundo. Hace poco más de 200 años, el “Padre de la Genética”, Gregor Mendel, dio respuesta a esta apremiante necesidad.
Nacido en 1822, Mendel llevó a cabo sus famosos experimentos de cruzamiento con 34 variedades distintas de guisantes con el fin de determinar si podía crear una nueva variedad con estos cruzamientos. A través de sus exhaustivas investigaciones, Mendel dedujo tres leyes diferentes: la Ley de la segregación, la Ley dedistribución independientey la Ley de uniformidad. Sus descubrimientos abrieron todo un mundo nuevo no solo para el fitomejoramiento, sino también para la investigación de la genética animal y humana.
“Cuando se quiere progresar en el fitomejoramiento, hay que conocer la herencia de los genes de cuyos rasgos se estudian, o los genes de los rasgos objetivo del programa de selección”, explica Marcel Bruins, editor de Seed World Europe y fundador de Bruins Seed Consultancy, en el episodio de Seed Speaks. “Sin Mendel y esos conocimientos, los fitomejoradores se limitarían a hacer cruzamientos al azar, seleccionando las espigas más grandes o las plantas más bonitas sin saber realmente lo que están haciendo”.
El fitomejoramiento pasó de un modo fenotípico, un modo en el que los obtentores tomaban plantas, realizaban cruzamientos y luego determinaban cuáles eran los productos de los cruzamientos, anotando sus fenotipos, a la utilización de herramientas y marcadores moleculares. Esta biología moderna permitió a los obtentores predecir rasgos basándose en la composición molecular, completando la transición de una selección fenotípica a una molecular. Ahora, los obtentores han evolucionado hasta pensar en la combinación de rasgos para un genoma predictivo, según John Purcell, director de estrategia de Unfold.
“Cuando pienso en cómo ha evolucionado el fitomejoramiento, me doy cuenta de que todo se basa en algunos de los principios que estableció Mendel”, afirma. “Hemos pasado del nivel en el que se tomaba la planta en su totalidad, al nivel molecular y la base genética y, ahora, al enfoque informático. Se pasa del campo al laboratorio y de la computadora a la selección genética. Pero todo ello se basa en algunos de los fundamentos que Mendel estableció en torno a los rasgos, la cuantificación y la escala”.
Una de las principales enseñanzas que Mendel extrajo de su investigación fue la importancia de los rasgos específicos para el tipo de variedad que se selecciona, por ejemplo, el tamaño de la planta de una variedad determinada.
“Esto influye nuestra forma de pensar sobre qué características son las más críticas para cualquier mercado para el que se quiera seleccionar hoy en día, ya sea para invernaderos de campo abierto o para agricultura vertical: ese enfoque láser sobre qué características son las más beneficiosas para el cultivo, pero también las características que podrían ser perjudiciales para el rendimiento de ese cultivo”, continúa Purcell.
Este descubrimiento es especialmente crucial en el mundo actual, en el que la población se enfrenta a problemas como el cambio climático, el crecimiento demográfico, los cambios en la dieta y el impulso hacia prácticas agrícolas sostenibles, afirma Bruins.
“Sin los descubrimientos de Mendel, las variedades mejoradas demorarían mucho más tiempo en llegar al mercado. Eso es algo que no podemos permitirnos en este momento, en el que nos enfrentamos a desafíos enormes y sin precedentes. No podemos permitirnos ralentizar el desarrollo de variedades”, añade.
Las enseñanzas de Mendel siguen vigentes
Las enseñanzas de Mendel siguen siendo muy relevantes en las aulas y los laboratorios hoy en día, como demuestra el trabajo de Michael Mazourek, profesor asociado de fitomejoramiento Calvin Knoyes Keeney de la Universidad de Cornell. Mazourek trabaja actualmente con algunos de los genes de Mendel, de los que sólo se conoce la mitad, y sin embargo Michael sigue siendo capaz de utilizarlos en su trabajo, lo que constituye un hecho asombroso que no pasa desapercibido.
“Ésa es una de las cosas fantásticas del fitomejoramiento: podemos utilizar las cosas cuando aún están en fase desconocida. No sé exactamente cuál es el gen, pero sigo observando el mismo fenotipo que Mendel. Tenemos algunas herramientas modernas para observarlo, y para mí también es un viaje en el tiempo. Han pasado 150 años y seguimos trabajando en ello”, explica.
Cuando Mazourek trabaja en su laboratorio en la obtención de pimientos, se basa en gran medida en los contrastes de caracteres en los que Mendel hizo hincapié.
“Como estoy haciendo un cruzamiento entre pimientos que son picantes o no picantes, Mendel estaba trabajando con sus estados contrastados. Para mí, no picante es cero picante. Cero pungencia. Para picante, la pregunta que todo el mundo se hace es: “¿Cuán picante es?”. Por lo tanto, usted tiene esta variación cuantitativa, continua. Todo este espectro de cómo puede existir ese carácter. Cuando me ocupo de eso, me baso en lo que Mendel estaba trabajando”, dice.
Aunque el beneficio más obvio que Mendel regaló al mundo fueron sus tres leyes, también enseñó a la comunidad una importante lección: la perseverancia. Aún habiendo analizado decenas de miles de plantas durante ocho años, nunca recibió reconocimiento por su trabajo hasta después de su muerte. Esto no detuvo a Mendel; de hecho, solo demostró su rigor científico, cree Bruins.
“Pocos días antes de su muerte, comentó en 1884, y cito textualmente: ‘Mis trabajos científicos me han proporcionado una gran satisfacción y estoy convencido de que, dentro de poco, el mundo entero elogiará los resultados de estos trabajos’. Estaba concentrado en el resultado. Sabía que había encontrado algo realmente revolucionario y que era cuestión de tiempo hasta que la gente entendiera lo que había descubierto”, concluye.
