Un proyecto de mapeo global, el primero de su clase, revela vacíos en las colecciones de diversidad genética de cultivos silvestres para que la agricultura se adapte al cambio climático futuro

Muchas de las plantas silvestres que serán los bloques de construcción para el suministro mundial de alimentos a futuro no están siendo salvaguardadas en los bancos de germoplasma del planeta, según nuevas investigaciones realizadas por el CIAT, en coordinación con el Fondo Mundial para la Diversidad de Cultivos (Fondo Mundial) y el Real Jardín Botánico (RBG) de Kew.

Estas plantas denominadas parientes silvestres (CWR, por sus siglas en inglés) – primas distantes de cultivos alimenticios bien conocidos como arroz, papa, maíz y trigo – son ampliamente reconocidas como uno de los recursos más importantes disponibles para los fitomejoradores en la lucha contra el cambio climático. No obstante, muchas no han sido colectadas y conservadas en bancos de germoplasma, lo que significa que los mejoradores no pueden hacer uso de ellas. Adicionalmente, muchos de sus hábitats se encuentran bajo amenaza a causa de la urbanización, contaminación, deforestación, cambio climático y guerras.

Los parientes silvestres poseen una diversidad genética valiosa que puede usarse para desarrollar cultivos capaces de adaptarse y prosperar bajo los impactos del cambio climático, incluidos temperaturas altas, mayor salinidad en el suelo debido a los niveles en aumento del mar, y epidemias de plagas y enfermedades más frecuentes y severas.

En investigaciones llevadas a cabo como parte del proyecto “Adapting Agriculture to Climate Change: Collecting, Protecting and Preparing Crop Wild Relatives” [Adaptación de la agricultura al cambio climático: colecta, protección y preparación de parientes silvestres de cultivos], financiado por el Gobierno de Noruega, se mapearon 1.076 CWR de los 81 cultivos más importantes del mundo. El ejercicio reveló vacíos significativos en los bancos de germoplasma del mundo, tanto en términos de especies como de regiones. Los hallazgos clave incluyen, entre otros:

  • El 29% del total, o 313 especies de plantas parientes silvestres analizadas, faltan completamente en los bancos de germoplasma del mundo
  • Otras 257 (23.9%) de las especies están representadas por menos de 10 muestras que han sido colectadas para cada una, lo que deja por fuera una cantidad sustancial de diversidad de plantas potencialmente importantes
  • Urge colectar y conservar más del 70% del total de especies de parientes silvestres de cultivos para mejorar su representación en los bancos de germoplasma
  • Más del 95% no están suficientemente bien representadas respecto a todo el rango de variación geográfica y ecológica en sus distribuciones nativas
  • Los vacíos más críticos de las colecciones se presentan en el Mediterráneo y el Oriente cercano; Europa occidental y sur; Asia suroriental y oriental; y Suramérica.

El estudio publicado en la revista científica Nature Plants comparó las distribuciones pronosticadas de los parientes silvestres con registros de los bancos de germoplasma del planeta para producir lo que se considera la lista más completa de los vacíos en las colecciones de parientes silvestres de cultivos hasta la fecha.

Nora Castañeda-Álvarez, científica del CIAT y autora del estudio, afirma que el artículo “establece una línea base para saber qué tan bien estamos protegiendo a los parientes silvestres de cultivos en todo el mundo. Son grandes los vacíos para muchos cultivos en muchas regiones. Es claro ahora que los científicos en todo el mundo están en una carrera contra el tiempo para colectar y conservar muchas de las especies vegetales más importantes para la seguridad alimentaria futura”.

Los autores descubrieron que a los parientes silvestres de cultivos importantes para la seguridad alimentaria como banano y plátano, yuca, sorgo y batata les urge ser colectados y conservados, junto con los de piña, zanahoria, espinaca y muchas otras frutas y verduras. Incluso para los parientes silvestres de alimentos básicos vitales como arroz, trigo, papa y maíz – que, por lo general, están mejor representados en los bancos de germoplasma – existen todavía vacíos significativos en las colecciones.

Más aún, señalaron el hecho de que algunos de los parientes silvestres marcados como alta prioridad para colecta y conservación se encuentran bajo amenaza por causa de guerras y conflictos civiles en lugares como Siria y Afganistán y por cambios en el uso de la tierra, como la deforestación, en Asia suroriental.

“El nivel de exposición al riesgo en general es bastante alarmante”, comenta Colin Khoury, coautor y también científico del CIAT. “El suministro de alimentos del mundo se encuentra en una posición precaria en la que depende de muy pocas especies de plantas cultivables. Por cada pariente silvestre que no es conservado en un banco de germoplasma y no se encuentra disponible para la investigación, existe una opción menos para que los fitomejoradores eleven la resiliencia de los cultivos alimenticios de los que tanto dependemos. Nuestros hallazgos nos dan incluso una idea más clara de qué plantas hacen falta y en qué partes del mundo debemos buscarlas”.

Ruth Eastwood, coordinadora del proyecto de Parientes Silvestres de Cultivos en Kew, está de acuerdo. “Aunque muchos expertos han estado al tanto de los vacíos que existen en relación a cultivos individuales, esta es la primera vez que tenemos una visión global completa que está ampliamente disponible”.

“Los parientes silvestres han aportado material genético valioso en el pasado y las Naciones Unidas han reconocido formalmente la importancia de estas especies en el Artículo 2.5 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, que incluye un llamado a mantener la diversidad genética de las semillas, incluidas las de los parientes silvestres de cultivos, en bancos de germoplasma hacia 2020”, dice Hannes Dempewolf, administrador de este proyecto.

El estudio también reveló algunos parientes silvestres que se encuentran relativamente bien colectados, por ejemplo para trigo, garbanzo, tomate, soya y arroz. Estas muestras ya han probado ser valiosas en esfuerzos de fitomejoramiento en el pasado. Es el caso de los genes de una especie de arroz silvestre Oryza nivara que fueron instrumentales en ayudar a desarrollar variedades resistentes al virus del arroz raquítico folioso, una enfermedad que causó cientos de millones de dólares de perjuicios a agricultores asiáticos en los setenta, mientras que una sola especie de tomate silvestre proporcionó genes que incrementan el contenido de sólidos en un 2.4%, con un valor estimado de casi US$250 millones al año para la industria mundial del tomate.

Con apoyo financiero del Gobierno de Noruega, el Fondo Mundial y RBG Kew están trabajando para llenar los vacíos y asegurar el futuro del suministro mundial de alimentos. El análisis que permitió obtener el nuevo mapa es parte de este esfuerzo conjunto y está alineado con un objetivo de priorización para dirigir los esfuerzos de colecta hacia donde sean más efectivos. Hasta el momento, se han implementado acuerdos con socios en 15 países,[1] y el proyecto está brindando apoyo y ayuda a estos socios para colectar estos parientes silvestres, conservarlos en bancos de germoplasma y ponerlos a disposición de la investigación y el fitomejoramiento. El Fondo Mundial espera que este trabajo estimule en otros países la disposición de compartir sus colecciones de plantas.

Según Luigi Guarino, Director de Ciencia y Programas del Fondo Mundial, el análisis y el mapa también podrían ser de utilidad para discusiones de políticas sobre recursos genéticos. “Una país podría sorprenderse de ser una alta prioridad para colecta ya que posee muestras en su banco de germoplasma nacional. Debido a este estudio, podría darse cuenta de que esas colecciones no son ampliamente conocidas y puede tomar medidas para cambiar eso. ¿Qué bien hace si usted lo tiene, pero no está disponible y nadie sabe que está allí?

[1] Armenia, Azerbaiyán, Brasil, Chipre, Georgia, Italia, Kenia, Líbano, Malasia, Nepal, Nigeria, Portugal, Sudán, Urganda y Vietnam.

Para acceder al artículo en Nature Plants, visite: http://dx.doi.org/10.1038/nplants.2016.22

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