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Genes del frijol común tolerarían altas temperaturas

Colombia Bioseguridad

Al identificar 19 regiones del ADN del frijol común (Phaseolus spp.) que mostraron correlaciones significativas con rendimiento en condiciones de estrés por calor, se podrían adelantar programas de mejoramiento genético para desarrollar líneas que enfrenten los futuros impactos del calentamiento global. Para reconocer dichas regiones se evaluaron las características visibles y la información genética de una población de frijol conformada por 107 líneas.

En el frijol común, una especie de la familia de las leguminosas que alimenta gran parte de la población de América Latina, se ha encontrado que líneas con sensibilidad al calor pierden rendimiento cuando la temperatura nocturna es superior a 20 °C. El estrés por calor es el aumento de temperatura por un periodo prolongado, que puede causar daños irreversibles en el desarrollo de las plantas.

Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPPC), “con el incremento de 2 °C o más en temperaturas locales, se proyecta que el cambio climático sin adaptación tendrá un impacto negativo en la producción de los principales cultivos de regiones tropicales y templadas, con pérdidas en el rendimiento estimadas en más del 25 %”.

Frente al panorama, la investigación de Yulieth Rocío Vargas Hernández, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, identificó regiones del ADN del frijol común que controlan rasgos morfoagronómicos, los cuales, a su vez, permiten saber si una planta es o no resistente al calor.

En la revisión de literatura que hizo la investigadora, se calcula que para 2050 el cambio climático puede reducir a la mitad la cantidad de tierra adecuada para este cultivo, debido a la sensibilidad del frijol común al calor excesivo.

Población evaluada

En esa medida, para identificar las regiones de ADN resistentes al estrés por calor, se estudió una población con 107 líneas, descendientes del cruce entre dos genotipos (padres) de frijol común: uno es considerado como tolerante a las altas temperaturas y el otro es susceptible al estrés por calor.

Los genotipos padres provienen del Programa de Mejoramiento de Frijol del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). De este cruce se obtiene una descendencia que es autofecundada, y este tipo de poblaciones se utiliza para estudios genéticos.

Así, se escogieron 16 variables morfoagronómicas a estudiar en las 107 líneas. Cuando el frijol estaba en su etapa de floración, se evaluó, por ejemplo, el número de días que tardó cada línea en florecer y la viabilidad del polen, que influye directamente en la producción y en la calidad de frutos de las especies cultivadas.

Cuando la planta estaba en cosecha se evaluó el número de vainas (envolturas) con llenado normal de granos por planta; las vainas semillenas por planta; el peso de vaina y de granos por planta; el número de granos por planta y por vaina, y el rendimiento, entre otras variables.

Experimentos en campo

La caracterización de las plantas se realizó en dos localidades: una en condiciones de altas temperaturas y otra como muestra testigo. “Para la variable rendimiento, las siembras bajo estrés por calor presentaron un porcentaje de reducción en rendimiento del 37 % en la primera y de 26 % en la segunda siembra”, explicó la investigadora Vargas.

Entre otros resultados, los QTL (locus de un carácter cuantitativo) para las variables de índice de cosecha de vaina y número de granos por vaina fueron más consistentes en todos los ambientes. Los porcentajes altos de resistencia de estas dos variables pueden ser indicadores de tolerancia al estrés por calor y conducir a rendimientos más altos en frijol común.

Situación similar ocurrió con la variable de viabilidad del polen, en la cual aquellas líneas que presentaron altos porcentajes de viabilidad tuvieron un alto rendimiento final.

“La identificación de líneas favorables a la tolerancia al estrés por calor permitirá tener una fuente importante de genes para futuros trabajos en el mejoramiento genético de frijol común”, concluyó la investigadora.

Este trabajo aportará una reducción importante del tiempo invertido en los diferentes procesos de mejoramiento. Así, los agricultores podrán tener disponibles variedades con adaptación a las nuevas condiciones ambientales y con buenos rendimientos.

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