A medida que las temperaturas aumentaron en las simulaciones del estudio de investigación, los científicos encontraron un vínculo claro entre el aumento de las temperaturas y la disminución de la estabilidad de los cultivares. A medida que muchos países productores de trigo se vuelven más cálidos y los cultivos experimentan olas de calor más frecuentes, los programas de mejoramiento tienen que ir más allá de simplemente optimizar los rendimientos.
El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo del CIMMYT y sus socios globales, incluidas instituciones líderes en China, han llevado a cabo investigaciones innovadoras para desarrollar variedades de trigo resilientes al clima mediante el análisis de la diversidad genética y la adaptabilidad de miles de líneas de mejoramiento en escenarios climáticos futuros, escribe John Bakum. en un comunicado del CIMMYT.
Dado que las preocupaciones sobre el cambio climático ya afectan el rendimiento de los cultivos, especialmente los días y noches más cálidos, ahora es el momento de evaluar el futuro del suministro mundial de alimentos y hacer ajustes.
Los científicos del CIMMYT realizaron simulaciones de cinco escenarios que podrían desarrollarse durante los próximos 70 años.
Los investigadores utilizaron 3.652 registros de líneas de mejoramiento de seis viveros globales administrados por la Red Internacional de Mejoramiento del Trigo, que coordina el CIMMYT e incluye cientos de socios y sitios de prueba en todo el mundo. Los investigadores analizaron los datos en cinco escenarios diferentes de cambio climático, desde estable hasta severo.
Los científicos del CIMMYT, junto con colegas de la Universidad Agrícola de Henan (Zhengzhou, China), el ICARDA y la Academia China de Ciencias Agrícolas, publicaron su investigación en la revista Nature Climate Change.
Los resultados mostraron que menos de un tercio de las variedades de trigo se adaptaron bien al calentamiento que el planeta ya ha experimentado en los últimos 10 años. A medida que las temperaturas aumentaron en la simulación, los investigadores encontraron una relación clara entre el aumento de las temperaturas y la disminución de la estabilidad de los cultivares.
“La consistencia es la clave para los programas de mejoramiento y la producción agrícola. Saber que una variedad particular se desempeña bien en un ambiente particular y produce el rendimiento esperado permite a los agricultores planificar mejor el futuro de sus cultivos”, explica el coautor Matthew Reynolds, Científico Distinguido del CIMMYT y Jefe de Fisiología del Trigo.
«Realizamos análisis desde múltiples perspectivas para que los efectos climáticos y las correspondientes propuestas para ajustar los modelos de reproducción actuales puedan considerarse desde la perspectiva del cambio climático, la selección de genes y/o las interacciones entre genes y medio ambiente», dice el coautor Wei Xiong, investigador principal. CIMMYT y modelador de sistemas agrícolas.
La paradoja de criar líneas de élite
Los programas de mejoramiento locales y regionales, así como la selección selectiva del CIMMYT, promueven acervos genéticos que se superponen en muchos rasgos agronómicos clave, lo que limita la diversidad genética.
“Esta es una consecuencia no deseada. Debido a que el mejoramiento tradicional se enfoca en cruzar el mejor material y el de élite, esta concentración en realidad puede reducir la diversidad genética”, dijo Reynolds.
Esta “paradoja” resalta la necesidad de aumentar la variación genética y la diversificación ambiental en los programas de mejoramiento que desarrollan variedades de mayor rendimiento tolerantes al clima. Los programas de mejoramiento también deben centrarse en rasgos asociados con una mejor adaptación a temperaturas elevadas y tolerancia a las olas de calor, lo que requiere una integración interdisciplinaria.
Mirando al pasado en busca de respuestas
Durante los últimos 10.000 años, el clima ha sido inusualmente estable, lo que significa que el trigo domesticado moderno no ha estado sujeto a los cambios extremos de temperatura previstos para los próximos 100 años. Sin embargo, los parientes silvestres del trigo, como Triticeae, tienen millones de años de experiencia resistiendo climas cambiantes.
El CIMMYT tiene un programa de premejoramiento que estudia variedades de trigo silvestre y fuentes más exóticas en busca de rasgos de resiliencia al cambio climático. Una vez que dichos rasgos se identifiquen genéticamente, se podrán aplicar nuevas técnicas de reproducción, como la edición de genes, y se podrán mejorar los modelos de reproducción.
Se deben superar una serie de barreras para implementar estas nuevas técnicas, incluido un mayor intercambio de germoplasma entre países y grupos de mejoramiento, el uso de ciclos de mejoramiento más rápidos cuando sea apropiado y una mejor comprensión de los genes que aumentan la tolerancia al calor sin pérdida de rendimiento.
Con una menor resiliencia al cambio climático y un lento desarrollo de cultivares, existe una necesidad urgente de aumentar la variabilidad genética para adaptarse al cambio climático, especialmente en los países en desarrollo donde las tasas de calentamiento no tienen precedentes y los ciclos de reproducción tienden a ser más largos que en los países desarrollados.
«Ante una mayor variabilidad climática, los fitomejoradores deben repensar sus estrategias de mejoramiento para integrar la diversidad genética que proporcione resiliencia al clima sin comprometer el rendimiento», concluyó Reynolds.
Fuente: www.cimmyt.org
