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Desarrollan método exprés para identificar plantas resistentes a la sequía

La fluorescencia de la clorofila es la herramienta identificada por el Programa de Adaptación de la Agricultura al Cambio Climático (A2C2) para la detección rápida de la condición fisiológica de resistencia al estrés hídrico en plantas de cereales.

El método, estudiado en la línea de investigación sobre adaptación de los cultivos del mencionado programa, permite realizar iguales mediciones que otros instrumentos como el analizador de fotosíntesis en hojas, con la ventaja de poder realizar hasta en menos de un minuto ese proceso, el que además no resulta destructivo para las plantas.

El investigador del Centro de Mejoramiento Genético y Fenómica Vegetal, Alejandro del Pozo, director de la línea de investigación, explicó que “hemos avanzado en mediciones de intercambio de gases que son factibles de realizar pero son lentas, lo que hace imposible evaluar a 300 genotipos, por lo que buscamos si la fluorescencia de la clorofila, que es una medición más rápida, se relacionaba con el otro instrumento asociado al intercambio de gases”.

Actualmente se está trabajando en mediciones remotas con un espectrorradiómetro, el cual determina la “firma espectral” de la planta en un rango entre 350 y 2.500 nanómetros. Al relacionar esta firma espectral con variables fisiológicas y agronómicas, es posible evaluar las características fenotípicas de cientos de variedades en pocas horas.

“Vinculamos lo que miden los otros instrumentos con la reflectancia espectral. Si encontramos una asociación entre lo que arrojan los instrumentos y el intercambio de gases, la fluorescencia de la clorofila y el rendimiento con la firma espectral, concluimos que esta es confiable”, argumentó.

SOFTWARE

Por su parte, Gustavo Lobos, investigador del Centro de Mejoramiento Genético y Fenómica Vegetal, e integrante de la mencionada línea del programa A2C2, explicó que “desarrollamos un software para el análisis de datos de reflectancia espectral para generar estas proyecciones y avanzar mucho más rápido de lo que se puede hacer actualmente”. Agregó que de ese modo es posible que resultados que antes demoraban tres meses, “ahora se pueden obtener en uno o dos días con el software”.

Tradicionalmente esos programas han hecho selección de plantas sobre la base de observaciones visuales, arquitectura de plantas y evaluaciones cuantitativas de caracteres agronómicos. Además del rendimiento, en el caso de cereales se ha abordado la calidad del grano y resistencia a enfermedades, sin incluir la resistencia al estrés hídrico.

“Ante el desafío de poder seleccionar plantas para la tolerancia al estrés hídrico, es necesario evaluar otro tipo de caracteres para detectar el estado de estos ejemplares (…) Encontramos, a través de la medición de la clorofila, plantas que tuvieron mejor desempeño bajo condiciones de estrés hídrico en condiciones de campo”, precisó Del Pozo.

Sobre el mismo tema, Gustavo Lobos explicó que “con esta información vamos a poder entender por qué un genotipo es más tolerante que otro y así utilizar esa información para programar los cruzamientos”.

MEJORAMIENTO GENÉTICO

Una vez identificados los ejemplares de mayor resistencia, serán considerados como “padres” para un programa de mejoramiento genético de cruzamientos que mezclarán lo mejor de cada uno. Esta fase se realizará durante el 2018 para tener las caracterizaciones de los “padres” y lograr una nueva generación a fin de obtener una nueva variedad.

Lobos señaló que “en la medida que el mejorador cuente con información relevante para la toma de decisiones como cruzamientos y selección de genotipos, especialmente del tipo fisiológico, los programas de mejoramiento serán más económicos a través del descarte temprano de material no apto y reducido —menos cruzamientos para lograr el cultivar deseado—, incrementándose además la probabilidad de éxito al final del proceso, es decir, porcentaje de cultivares liberados respecto del número de cruzamientos iniciales”.

Según manifestó el director del Centro Tecnológico de Transferencia en Riego y Agroclimatología (Citra) de la UTALCA, Samuel Ortega, quien dirige también el Programa de Adaptación de la Agricultura al Cambio Climático, “tal como lo plantea este proyecto, uno de los objetivos fundamentales es buscar y ver cómo la ciencia y la tecnología nos permite adaptarnos a condiciones de estrés hídrico dado por los problemas que genera el cambio climático y el déficit del agua que será parte de nuestro futuro. Este trabajo es clave para la región y el país, pues se está satisfaciendo una demanda cada día mayor en la búsqueda de variedades de plantas resistentes a la sequía, lo que busca producir cada vez más con menos agua. Creo que será de un alto impacto para la zona”.