Buscan garantizar alimentos con reproducción acelerada

5 de julio del 2019

La técnica está inspirada en una investigación de la NASA.

Buscan garantizar alimentos con reproducción acelerada

Los agricultores y los cultivadores están en una carrera contra el tiempo. La población mundial está creciendo rápidamente y requiere más alimentos, pero la cantidad de tierra cultivable es limitada. Las temperaturas más cálidas han extendido las temporadas de cultivo en algunas zonas y traído sequías y plagas a otras.

“Habrá unos 10 mil millones de personas en el planeta para el 2050 y vamos a necesitar entre 60 y 80 por ciento más alimentos”, dijo Lee Hickey, genetista de plantas en la Universidad de Queensland, en Australia.

Pero desarrollar cultivos que sean de mayor rendimiento, más nutritivos, resistentes a la sequía y a las enfermedades puede llevar una década o más.

El equipo de Hickey ha estado trabajando en la “reproducción acelerada”.

Su técnica se inspiró en la investigación de la NASA sobre cómo cultivar alimentos en las estaciones espaciales. Engañan a los cultivos para que florezcan antes de tiempo encendiendo luces LED azules y rojas durante 22 horas al día y manteniendo las temperaturas entre 17 y 22 grados centígrados. En la revista Nature, demostraron que pueden cultivar hasta seis generaciones de trigo, cebada, garbanzos y canola en un año. Los métodos tradicionales producirían una o dos.

Combinar la reproducción acelerada con otras tecnologías, como la edición de genes, es la mejor manera de crear cultivos nuevos, dicen los investigadores.

“En realidad, de lo que estamos hablando es de crear fábricas de plantas a escala masiva”, dijo Hickey.

Los investigadores también han adoptado nuevas técnicas genéticas para optimizar los tiempos de floración y hacer a las plantas más resistentes a los rigores del calentamiento. Herramientas como Crispr permiten a los científicos eliminar porciones del ADN de la planta que pueden hacerla vulnerable a las enfermedades. El equipo de Hickey está trabajando en agregar Crispr a retoños de cebada y sorgo para modificar los genes de las plantas y, al mismo tiempo, acelerar su reproducción.

Esto es más difícil en algunos cultivos. Las papas y algunos otros cultivos, como la alfalfa, portan cuatro copias de cada cromosoma. (Los humanos y la mayoría de los animales tienen dos cromosomas, uno de cada progenitor). Tal vez un cultivador quiera eliminar un gen que disminuye el rendimiento del cultivo, pero puede haber tres copias más del gen en los otros cromosomas de la planta.

Esto significa que las papas generalmente son estériles, y deben ser propagadas cosechándolas y replantando tubérculos. La reproducción acelerada y la edición genética sólo pueden acelerar la propagación hasta cierto punto, dijo Benjamin Stich, un genetista de plantas de la Universidad Heinrich Heine, en Düsseldorf, Alemania.

Stich y su equipo están desarrollando una técnica llamada predicción genómica para acelerar la identificación de tubérculos con rasgos deseables. Primero, los investigadores toman lo que saben sobre cómo influyen diferentes genes en el crecimiento y el rendimiento. Luego introducen esos datos en modelos computacionales y extraen predicciones sobre qué plantas tendrán los mejores genes y rendimiento.

Con la tecnología más barata y potente, se abren oportunidades en todo el mundo.

En países donde puede escasear la electricidad y otros recursos, la reproducción acelerada se puede realizar usando paneles solares que alimentan LEDs baratos.

“Es importante asegurarse de que esto beneficie también a los agricultores de los países en desarrollo”, dijo Hickey.

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