Agricultura Botánica y Genética Bovino Panamá

El avance genético en el pasto tropical podría ayudar a desarrollar granjas de ganado amigables con el clima


El ganado es un pilar fundamental para muchos pequeños agricultores, pero sus granjas a menudo se encuentran en tierras degradadas, lo que aumenta el impacto del ganado en el medio ambiente y reduce su producción de leche y carne. 


por el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)


Los investigadores del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) han demostrado que las especies de pasto Brachiaria pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del ganado y aumentar la productividad, y que las variedades mejoradas pueden aumentar potencialmente los beneficios ambientales y económicos.

Pero el proceso de reproducción es difícil, lento y costoso. Un avance en el complejo genoma de Brachiaria puede hacer que la reproducción sea mucho más eficiente y, potencialmente, aumentar la velocidad con la que los nuevos pastos comienzan a beneficiar a los ganaderos y al medio ambiente.

Margaret Worthington, una genetista del CIAT y la Universidad de Arkansas, y sus colegas crearon el primer mapa molecular denso de B. humidicola , una hierba forrajera robusta y respetuosa con el medio ambiente . También identificaron los genes candidatos para el mecanismo de reproducción asexual de la planta, que es un gran activo para los fitomejoradores . Los hallazgos fueron publicados en enero en BMC Genomics .

«La idea es crear una mejor cosecha con menos tiempo y menos dinero y entregarla más rápido a los agricultores», dijo Worthington. «Al usar este marcador molecular, aumentas las probabilidades de encontrar ese raro ganador».

Los métodos tradicionales de fitomejoramiento para los pastos de Brachiariaimplican una de dos técnicas complejas. Una es cultivar la planta para sembrar y estudiar las semillas bajo un microscopio para determinar si la planta se reproduce asexualmente. El otro consiste en extirpar los embriones de la planta y realizar un análisis similar. Ambas técnicas requieren muchas semanas, fondos significativos y especialistas altamente capacitados.

La reproducción asexual a través de semillas, llamada apomixis, es clave para desarrollar nuevas variedades de cultivos para uso generalizado. Los cultivos que se reproducen a través de la apomixis conservan los mismos rasgos de una generación a la siguiente, esencialmente bloqueando las características buscadas, como la tolerancia a la sequía o el alto valor nutricional. Las plantas que se reproducen sexualmente no transmiten de manera confiable los rasgos deseados a las generaciones posteriores.

El avance genético en el pasto tropical podría ayudar a desarrollar granjas de ganado amigables con el clima
La autora del estudio, Margaret Worthington, examina las gramíneas de Brachiaria en un campo experimental en el Centro Internacional de Agricultura Tropical cerca de Cali, Colombia. Crédito: Paul Blake / Centro Internacional de Agricultura Tropical

Semillas, perpetuamente.

Con este marcador molecular, los fitomejoradores pueden realizar una prueba rápida y económica cuando las gramíneas Brachiaria son plántulas para identificar si se reproducen a través de la apomixis. Los resultados están disponibles en un par de semanas. Esto permite a los fitomejoradores seleccionar solo plantas reproductivas asexualmente para ensayos, lo que les permite asignar más tiempo y recursos a las plantas que tienen el potencial de producir nuevos cultivares.

Los pastos de Brachiaria a menudo se han considerado un «cultivo huérfano» debido a la falta de inversión en investigación, pero su potencial para hacer que las granjas tropicales sean más productivas y mejores para el medio ambiente es bien conocido entre los especialistas en forrajes tropicales. Un estudio reciente encontró que B. humidicola era especialmente adepta a reducir el óxido nitroso , un gas de efecto invernadero fuerte, emitido desde el suelo como resultado de la deposición de orina en el ganado. Además, los investigadores del CIAT han identificado los mecanismos que utiliza esta hierba tropical para adquirir nutrientes del suelo de manera eficiente.

Los criadores de Brachiaria también valoran la apomixis para los pequeños agricultores en países en desarrollo que tienen recursos limitados para invertir en la mejora de sus fincas. Las variedades mejoradas de pasto que producen cantidades suficientes de semillas que retienen rasgos pueden eliminar la necesidad de comprar nuevas semillas para cada plantación, lo que es una barrera potencialmente costosa para la adopción.

«Este avance permite la aceleración de nuestro programa de reproducción para múltiples características, incluido el desarrollo de forrajes tropicales que pueden ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y hacer que la agricultura sea más ecoeficiente», dijo Joe Tohme, científico principal del CIAT y de los estudios de cooperación. autor.

«Este descubrimiento representa un hito en el camino hacia el desarrollo de tecnologías de mitigación en el sector de producción ganadera», dijo Jacobo Arango, coautor del estudio que es biólogo ambiental del CIAT y autor principal para el próximo Informe de Evaluación sobre Mitigación del Cambio Climático de el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC).


Más información: Margaret Worthington et al, Translocación de un gen de parthenogenesis candidato a un cromosoma portador alternativo en Bromiaria humidicola apomictic, BMC Genomics (2019). DOI: 10.1186 / s12864-018-5392-4Información de la revista: BMC GenomicsProporcionado por el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)


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