Mejora de cereales en España mediante plantas doble haploides.

Opiniones y Experiencias - 12 Dec, 2017

Luis Cistué Solá
Estación Experimental de Aula Dei - Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

La cebada y el trigo son dos de los cultivos más importantes de España, sobre todo si atendemos al número de hectáreas sembradas. Según el anuario de estadística agraria, en 2016 la cebada ocupó una superficie de 2.563.195 ha de las cuales, 434.598 ha se encontraban en Aragón, mientras que el trigo era sembrado en 2.256.848 ha siendo 277.860 ha las correspondientes a Aragón. Debido a la gran capacidad de adaptación a distintos climas y suelos, lo dos cereales se encuentran sembrados en toda la geografía del Valle del Ebro.

Gran parte de la semilla certificada utilizada por los agricultores procede de empresas multinacionales que disponen de los medios económicos y materiales necesarios para desarrollar una mejora vegetal avanzada. Por poner dos ejemplos, las tres variedades de cebada con mayor número de kilos de semilla certificada vendida en 2016 son: Hispanic (1), Meseta (2) y Pewter (3). Las dos primeras proceden de Florimond Desprez (registro Francia 1993, 2006) y la tercera de New Farm Crops (GB, registro Francia 2002). En cuanto al trigo duro, las cuatro variedades más sembradas en Aragón en 2016 fueron Amilcar, Athoris, Sculptur y Claudio. La primera y la cuarta derivan de Monsanto (2000 y 1998), la segunda de Limagrain (2011) y la tercera de RAGT 2N SAS (2011).

Actualmente, las antiguas variedades poco productivas están siendo sustituidas por variedades modernas que han sido mejoradas en cuanto a su comportamiento ante el estrés biótico y abiótico. En el caso de los cultivos de secano, dicha mejora permite mantener líneas de producción estable, incluso frente a posibles adversidades climatológicas como las heladas y la sequía extrema. En cultivos de regadío, permite aumentar la producción con un menor coste.

A pesar de la importancia que tiene para España disponer de dichas variedades mejoradas, gran parte del trabajo de mejora es llevado a cabo por compañías extranjeras, cuyas variedades han sido obtenidas para condiciones climatológicas diferentes a las de España. Evidentemente, las empresas multinacionales realizan ensayos de campo de sus líneas en España, pero los parentales cruzados para obtener dichas líneas, normalmente, proceden del país donde está ubicado el centro de producción.

Una manera de conseguir nuevas variedades es mediante la colaboración entre centros de investigación y empresas de semillas. El centro de investigación aporta el conocimiento y los avances tecnológicos necesarios y la empresa, las semillas que puedan ser de interés para el agricultor. Esta colaboración ha permitido registrar nuevas variedades y liberar muchas de ellas al mercado. Desafortunadamente, su vida media en el mercado es muy corta ya que vuelven a salir nuevas variedades con mejores características que rápidamente sustituyen a las anteriores. El planteamiento de un objetivo de mejora a largo plazo requiere que exista una alta variabilidad genética (Fig. 1), que pueda ser fácilmente conseguida y con métodos que acorten el tiempo requerido por la mejora tradicional para la obtención de variedades. Entre estos métodos se encuentra la obtención de plantas doble haploides (DH) por técnicas de cultivo in vitro que se realiza en condiciones de laboratorio. Su principal ventaja es el acortamiento del tiempo, ya que si en la mejora tradicional por selección genealógica el tiempo requerido para inscribir una variedad en el Registro de Variedades es de unos 10-12 años, mediante la metodología de los DH se acorta a 5-6 años.

Fig. 1. Variabilidad genética. Doble haploides de cebada procedentes de un único cruzamiento.

En cebada y trigo esta técnica ha sido mejorada hasta el punto de que se pueden producir de una manera eficiente líneas DH a partir de casi todos los genotipos, y las plantas obtenidas son normales y de composición genética estable. La homocigosis en las plantas DH es total ya que se obtienen a partir de plantas haploides duplicadas. Esto evita la posible segregación de caracteres y facilita la selección o el descarte de las líneas en un plazo de tiempo más corto. No es una técnica costosa y no lleva a cabo ninguna manipulación genética de las plantas, por lo que no presentan problemas ambientales. El principal requerimiento es contar con personal especializado en la realización del proceso y unas instalaciones adecuadas.

Para incrementar los resultados de la técnica, las plantas doble haploides pueden ser utilizadas en ciclos de selección recurrente a los que se añaden las nuevas variedades más productivas. Esto se realiza alternando un año de selección agronómica con otro año de recombinación genética.

Unos claros ejemplos de la eficacia de esta técnica son las variedades de cebada Hispanic y Meseta, citadas anteriormente, y que representaron para la agricultura española 30 millones de kilos de semilla certificada en 2016. Ambas fueron obtenidas por el método de cultivo de microsporas en el laboratorio de P. Devaux (Flormond Desprez Seeds). Estas variedades son además los genotipos testigo en la mayoría de los ensayos del INSPV y GENVCE.

En España, el grupo de Cultivo Celular y de Tejidos de la Estación Experimental de Aula Dei (CSIC) de Zaragoza ha puesto 14 variedades en el mercado en los últimos años utilizando el método de cultivo de microsporas (Fig. 2) con posteriores ensayos agronómicos. Este resultado ha sido posible gracias a una estrecha colaboración con las empresas de semilla de Bell lloc Lérida, Semillas Batlle S.A. (SB) y de Bujaraloz Zaragoza, Agromonegros S.A. (AG).

 

Fig. 2. Doble haploides de trigo duro obtenidos por cultivo de mirosporas. Ensayo de segundo año en Bell lloc (Lérida).

Las variedades de cebada que comercializan estas empresas son: Azara (2008), Doblona (2012), Najah (2016), Batal (2016) (SB) e Icaria (2010), Forcada (2010), Pirene (2017), Baliner (2017) (AG). De trigo duro son Trimulato (2012) (SB) e Iberus (2011) y Aneto (2017) (AG). Además, Semillas Batlle y la Estación Experimental de Aula Dei han inscrito en el Registro conjuntamente 3 variedades de cebada con alto contenido en beta glucano: Rajapani (2017), Annapurna (2017) y Kalalamai (2016). Las dos primeras son las primeras cebadas desnudas del mercado español.

Si existe una estrecha colaboración entre el centro de investigación de una determinada zona geográfica, en este caso el Valle del Ebro, las empresas productoras de semilla de la zona, y los agricultores, se pueden conseguir buenos resultados sin grandes inversiones financieras, y dichos resultados se plasmarán posteriormente en un alto rendimiento de producción para los agricultores de la zona.