Investigadores brasileños desarrollan un frijol más resistente a la sequía

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Agência FAPESP* –Por Elton Alisson
Agência FAPESP – Durante las cosechas de 2013 y de este año, los productores del frijol conocido como carioca en distintas regiones de Brasil han empezado a cultivar una variedad del Phaseolus vulgaris L. más resistente a la disminución de la disponibilidad de agua durante el período de crecimiento de la planta.
Se trata de un cultivar desarrollado por investigadores del Instituto Agronómico (IAC), con sede en la ciudad de Campinas, dependiente de la Secretaría de Agricultura y Abastecimiento del Estado de São Paulo, mediante un proyecto realizado con el apoyo de la FAPESP.
Dicha cultivar, denominado IAC Imperador, es capaz de desarrollarse con un volumen de agua hasta un 30% menor que el usual, según afirman los científicos de la institución.
“La variedad IAC Imperador ya se encuentra en todas las regiones de Brasil y actualmente hay 28 empresas que se dedican a su multiplicación”, informó a Agência FAPESP Alisson Fernando Chiorato, investigador y director del Centro de Granos y Fibras del IAC, y coordinador del proyecto.
“Las pruebas que realizamos con esta planta demostraron que la misma tolera la reducción de hasta un 30% del volumen de agua durante el cultivo. De este modo, aparte de disminuir el uso de agua, los agricultores utilizan menos energía eléctrica en su sistema de irrigación”, informó Chiorato.
El cultivar IAC Imperador tiene un ciclo de cultivo más corto con relación a otras variedades de frijol. Esta variedad completa su ciclo de crecimiento en 75 días, ante los 95 días del ciclo normal. La raíz de la planta también crece más rápido y es más robusta en comparación con otras.
Con estas características, la planta extrae más agua y nutrientes del suelo a mayores profundidades, permanece durante menos tiempo en el campo y padece menos debido a la falta de agua.
“La reducción del ciclo de cultivo y la raíz más robusta le confieren a la planta un sistema más agresivo para la adquisición de agua y la vuelven más tolerante a situaciones de estrés hídrico”, dijo Chiorato.
“La productividad es menor que la de una planta que no ha sufrido estrés hídrico, pero mantiene la calidad del grano para que los productores lo comercialicen”, dijo.
Cruzamientos de linajes
El cultivar IAC Imperador se obtuvo a partir del intercambio de materiales del banco de germoplasma del IAC y del Centro Internacional de Agricultura Tropical (Ciat), con sede en la ciudad de Cali, en Colombia.
Mediante una colaboración iniciada en 2009, los investigadores del IAC importaron 420 linajes genéticos de frijol provenientes de dicha institución de investigación colombiana, que ya trabajaba en el desarrollo de cultivares tolerantes al déficit hídrico para su envío a países africanos.
Al evaluar 250 de esos 420 linajes genéticos, los investigadores brasileños identificaron dos que parecían más prometedores e iniciaron los cruzamientos de éstos con las variedades del IAC. El cultivar Imperador es producto de esos cruzamientos.
“Hicimos más de 500 hibridaciones [cruzamientos genéticos] en total entre cultivares de frijol, que resultaron en alrededor de 2,5 mil linajes, de los cuales seleccionamos 76 que se encuentran ahora en evaluación”, dijo Chiorato.
“Estamos intentando identificar uno aún mejor que el IAC Imperador, capaz de producir frijol con una disminución de disponibilidad de agua de entre el 32% y el 35%”, dijo.
Los investigadores de la institución seleccionan linajes que sufren menos con la reducción de la disponibilidad de agua durante la fase vegetativa, el estadio más sensible del desarrollo de la planta, que precede al florecimiento.
A tal fin, cultivan las plantas en un invernadero cubierto, donde se las irriga durante el plazo máximo de diez días luego de la germinación, y entonces evalúan la pérdida de productividad de cada una de los distintos cultivares.
Los linajes que sufren menos con el estrés hídrico se seleccionan y se recombinan con otros. Según Chioratto, el frijol Phaseolus vulgaris L. es una planta muy sensible a la falta de agua y puede soportar una merma de disponibilidad hídrica para completar su ciclo de cultivo de hasta un 40%. “Produce menos, pero logra culminar el ciclo hasta ese límite de disponibilidad de agua”, dijo.
No obstante, la planta produce granos de frijol marchitos, pequeños y más duros, impropios para su comercialización y consumo, y puede incluso morir. La nueva variedad asegura la calidad del grano, aunque el rendimiento es un poco menor.
La propuesta del programa de mejoramiento genético de cultivares de frijol tolerantes al estrés hídrico del IAC consiste en detectar y utilizar linajes más resistentes al déficit hídrico en regiones en que el veranillo ha superado los 30 días sin lluvia.
“Estamos minimizando la sensibilidad de las plantas en período de veranillos, cuando suele haber ausencia de lluvias durante entre 15 y 35 días”, estimó.
Caña de azúcar
Por medio de un proyecto también realizado con apoyo de la FAPESP, otro grupo de científicos de la institución procura identificar genes de caña de azúcar (Saccharum sp) que le confieran a la planta tolerancia al estrés hídrico.
Los investigadores han identificaron 10 potenciales genes de la caña relacionados con el estrés hídrico y realizarán ahora pruebas referentes a su función utilizando inicialmente arroz (Oryza sativa) como planta modelo.
“El arroz es una planta bastante cercana de la caña de azúcar. Tiene un ciclo rápido de crecimiento que permite avanzar entre tres y cuatro generaciones por año”, explicó Silvana Creste, investigadora del IAC y coordinadora del proyecto.
Pero además del arroz, los investigadores incorporan los genes ya identificados en variedades comerciales de caña para efectuar un análisis funcional.
“Estamos realizando esas pruebas inicialmente en viveros para luego evaluar si los genes constituyen blancos interesantes para el desarrollo de una variedad de caña de azúcar comercial transgénica”, declaró Creste a Agência FAPESP.

<p><b>Por Elton Alisson</b></p>
<p><b>Agência FAPESP </b>– Durante las cosechas de 2013 y de este año, los productores del frijol conocido como carioca en distintas regiones de Brasil han empezado a cultivar una variedad del <i>Phaseolus vulgaris L.</i> más resistente a la disminución de la disponibilidad de agua durante el período de crecimiento de la planta.</p>
<p>Se trata de un cultivar desarrollado por investigadores del Instituto Agronómico (IAC), con sede en la ciudad de Campinas, dependiente de la Secretaría de Agricultura y Abastecimiento del Estado de São Paulo, mediante un proyecto realizado con el <b><a href="http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/28041/mapeamento-de-caracteristicas-de-interesse-economico-utilizando-marcadores-microssatelites-em-feijoe/" target="_blank">apoyo de la FAPESP</a></b>.</p>
<p>Dicha cultivar, denominado IAC Imperador, es capaz de desarrollarse con un volumen de agua hasta un 30% menor que el usual, según afirman los científicos de la institución.</p>
<p>“La variedad IAC Imperador ya se encuentra en todas las regiones de Brasil y actualmente hay 28 empresas que se dedican a su multiplicación”, informó a <b>Agência FAPESP</b> Alisson Fernando Chiorato, investigador y director del Centro de Granos y Fibras del IAC, y coordinador del proyecto.</p>
<p>“Las pruebas que realizamos con esta planta demostraron que la misma tolera la reducción de hasta un 30% del volumen de agua durante el cultivo. De este modo, aparte de disminuir el uso de agua, los agricultores utilizan menos energía eléctrica en su sistema de irrigación”, informó Chiorato.</p>
<p>El cultivar IAC Imperador tiene un ciclo de cultivo más corto con relación a otras variedades de frijol. Esta variedad completa su ciclo de crecimiento en 75 días, ante los 95 días del ciclo normal. La raíz de la planta también crece más rápido y es más robusta en comparación con otras.</p>
<p>Con estas características, la planta extrae más agua y nutrientes del suelo a mayores profundidades, permanece durante menos tiempo en el campo y padece menos debido a la falta de agua.</p>
<p>“La reducción del ciclo de cultivo y la raíz más robusta le confieren a la planta un sistema más agresivo para la adquisición de agua y la vuelven más tolerante a situaciones de estrés hídrico”, dijo Chiorato.</p>
<p>“La productividad es menor que la de una planta que no ha sufrido estrés hídrico, pero mantiene la calidad del grano para que los productores lo comercialicen”, dijo.</p>
<p><b>Cruzamientos de linajes</b></p>
<p>El cultivar IAC Imperador se obtuvo a partir del intercambio de materiales del banco de germoplasma del IAC y del Centro Internacional de Agricultura Tropical (Ciat), con sede en la ciudad de Cali, en Colombia.</p>
<p>Mediante una colaboración iniciada en 2009, los investigadores del IAC importaron 420 linajes genéticos de frijol provenientes de dicha institución de investigación colombiana, que ya trabajaba en el desarrollo de cultivares tolerantes al déficit hídrico para su envío a países africanos.</p>
<p>Al evaluar 250 de esos 420 linajes genéticos, los investigadores brasileños identificaron dos que parecían más prometedores e iniciaron los cruzamientos de éstos con las variedades del IAC. El cultivar Imperador es producto de esos cruzamientos.</p>
<p>“Hicimos más de 500 hibridaciones [<i>cruzamientos genéticos</i>] en total entre cultivares de frijol, que resultaron en alrededor de 2,5 mil linajes, de los cuales seleccionamos 76 que se encuentran ahora en evaluación”, dijo Chiorato.</p>
<p>“Estamos intentando identificar uno aún mejor que el IAC Imperador, capaz de producir frijol con una disminución de disponibilidad de agua de entre el 32% y el 35%”, dijo.</p>
<p>Los investigadores de la institución seleccionan linajes que sufren menos con la reducción de la disponibilidad de agua durante la fase vegetativa, el estadio más sensible del desarrollo de la planta, que precede al florecimiento.</p>
<p>A tal fin, cultivan las plantas en un invernadero cubierto, donde se las irriga durante el plazo máximo de diez días luego de la germinación, y entonces evalúan la pérdida de productividad de cada una de los distintos cultivares.</p>
<p>Los linajes que sufren menos con el estrés hídrico se seleccionan y se recombinan con otros. Según Chioratto, el frijol <i>Phaseolus vulgaris L.</i> es una planta muy sensible a la falta de agua y puede soportar una merma de disponibilidad hídrica para completar su ciclo de cultivo de hasta un 40%. “Produce menos, pero logra culminar el ciclo hasta ese límite de disponibilidad de agua”, dijo.</p>
<p>No obstante, la planta produce granos de frijol marchitos, pequeños y más duros, impropios para su comercialización y consumo, y puede incluso morir. La nueva variedad asegura la calidad del grano, aunque el rendimiento es un poco menor.</p>
<p>La propuesta del programa de mejoramiento genético de cultivares de frijol tolerantes al estrés hídrico del IAC consiste en detectar y utilizar linajes más resistentes al déficit hídrico en regiones en que el veranillo ha superado los 30 días sin lluvia.</p>
<p>“Estamos minimizando la sensibilidad de las plantas en período de veranillos, cuando suele haber ausencia de lluvias durante entre 15 y 35 días”, estimó.</p>
<p><b>Caña de azúcar</b></p>
<p>Por medio de un proyecto también realizado con <b><a href="http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/46174/caracterizacao-de-transcritos-de-cana-de-acucar-que-respondem-ao-estresse-hidrico-visando-a-obtencao/" target="_blank">apoyo de la FAPESP</a></b>, otro grupo de científicos de la institución procura identificar genes de caña de azúcar (<i>Saccharum sp</i>) que le confieran a la planta tolerancia al estrés hídrico.</p>
<p>Los investigadores han identificaron 10 potenciales genes de la caña relacionados con el estrés hídrico y realizarán ahora pruebas referentes a su función utilizando inicialmente arroz (<i>Oryza sativa</i>) como planta modelo.</p>
<p>“El arroz es una planta bastante cercana de la caña de azúcar. Tiene un ciclo rápido de crecimiento que permite avanzar entre tres y cuatro generaciones por año”, explicó Silvana Creste, investigadora del IAC y coordinadora del proyecto.</p>
<p>Pero además del arroz, los investigadores incorporan los genes ya identificados en variedades comerciales de caña para efectuar un análisis funcional.</p>
<p>“Estamos realizando esas pruebas inicialmente en viveros para luego evaluar si los genes constituyen blancos interesantes para el desarrollo de una variedad de caña de azúcar comercial transgénica”, declaró Creste a <b>Agência FAPESP</b>.</p>
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