Domesticar las plantas para la alimentacion del futuro

Desde la invencion de la agricultura, hace 10.000 años, el ser humano ha transformado de tal manera algunas plantas y animales que ahora estas especies serian incapaces de sobrevivir en la naturaleza. Ejemplo de ello es el maiz, fruto de la modificacion genetica. Sin embargo, segun la FAO, para 2050 la produccion de alimentos debera aumentar un 70% para abastecer a la poblacion mundial. Ahora, el reto de la agrigenomica es encontrar las especies del futuro.

La humanidad ha logrado aumentar la produccion y la calidad de los alimentos a lo largo de su historia gracias a la modificacion constante de las plantas desde el Neolitico. Pero en los proximos 50 años los seres humanos tendran que producir mas alimentos de los que han cultivado durante toda su historia. Asi lo advierte la Organizacion de las Naciones Unidas para la Alimentacion y la Agricultura (FAO). A ello se suman los efectos del cambio climatico.

Ademas, en el ultimo medio siglo la poblacion mundial se ha doblado, mientras que el aumento del rendimiento de los cereales se ha multiplicado por tres. Las mejoras de produccion se han conseguido, entre otros, aumentando la superficie cultivada, el agua y los abonos utilizados.

No obstante, esto ya no es posible, lo que nos obliga a utilizar todas las herramientas a nuestro alcance, como la mejora en el conocimiento basico de la genetica de plantas», comento Josep Casacuberta, coordinador del programa de genomica de plantas y animales del Centro de Investigacion Agrigenomica (CRAG), durante el encuentro organizado en marzo por B·Debate, Centro Internacional para el Debate Cientifico, una iniciativa de Biocat y Obra Social «la Caixa».

Las especies del futuro: como conseguir mas con menos

Ahora, uno de los retos de futuro de la agrigenomica es conseguir variedades de plantas mas eficientes para aumentar la produccion sin incrementar los recursos de espacio, agua y abono invertidos al cultivarlas. Para lograrlo, los cientificos se centran en como resolver el problema de la alimentacion de una poblacion que no deja de crecer. Es el caso de Rod Wing, director del Instituto de Genomica de Arizona (EE UU), cuya investigacion gira en torno al arroz.

Los pueblos que dependen del arroz doblaran sus habitantes en 2050, y este cereal ya es la base de la alimentacion del 50% de la poblacion mundial», señalo Wing. Para mejorarlo es necesario que el arroz que sea mas resistente, mas facil de cultivar y mas nutritivo», destaco en el encuentro de Barcelona ante mas de 100 expertos de todo el mundo.

Hasta el momento se han secuenciado los genomas de 3.000 variedades diferentes de arroz proveniente de 89 paises, pero ahora se necesita integrar e interpretar toda esa informacion. Para ello, el cientifico estadounidense ha participado en la creacion del International Rice Informatics Consortium, una iniciativa que busca centralizar y optimizar todos los esfuerzos realizados.

Aparte del arroz, desde el año 2000 –cuando se publico el primer genoma de la planta Arabidopsis– se dispone del genoma completo de mas de 80 especies, asi como el genoma de diferentes variedades de la misma especie. Constituyen bases de datos a las que acceden continuamente los mejoradores de plantas.

Como han cambiado los vegetales que comemos?

La domesticacion es el proceso por el cual los hombres, desde hace mas de 10.000 años, han ido seleccionando las caracteristicas que mejor servian de cada planta, dirigiendo asi en gran medida su evolucion. Pero estudiar estos cambios no es sencillo.

El grupo de investigacion INRA, liderado por Oliver Loudet, estudia las variaciones en Arabidopsis recogiendo variedades de America, de Sicilia, e incluso de areas aisladas (y por tanto con plantas no domesticadas) como Tajikistan, en Asia Central. A partir de ahi estudian como se comportan en condiciones de estres como la falta de agua, observan como resisten y crecen y buscan las diferencias geneticas (y epigeneticas) que las explican.

Algo parecido hace el grupo de Carlos Alonso-Blanco, del Centro Nacional de Biotecnologia, en Madrid: estudian las variaciones de la misma planta y su adaptacion a las estaciones. Y en esa busqueda han encontrado varias regiones asociadas con el tiempo en que florecen, con su adaptacion a las altas temperaturas o incluso con su resistencia a contaminantes.

Mas alla de los transgenicos

Una vez conocidas estas modificaciones, como se pueden emplear para mejorar los cultivos? Antes, estos cambios en las variedades vegetales se conseguian de forma intuitiva. Ahora, gracias a la investigacion cientifica, existen diferentes tecnicas de mejora mas precisas, como la seleccion asistida por marcadores o la transgenia, que es la ultima que se ha incorporado en la mejora de plantas.

«Nos alimentamos de especies inventadas por el ser humano, fruto de la modificacion genetica, como el maiz», apunto Casacuberta. Para este investigador, lider cientifico del encuentro y ex miembro del panel de transgenicos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria(EFSA), los transgenicos no son ni la unica ni la completa solucion, pero aboga por disminuir la alarma generada sobre este tipo de cultivos.

«Los transgenicos siguen un control estricto de riesgos y, ademas, las nuevas tecnicas permitiran un control mucho mas fino de los cambios introducidos», observo. Una de esas tecnicas es la llamada CRISPR, es la gran promesa en la terapia genica y ya se discute su uso hasta en la modificacion de embriones humanos.

Tal y como recordo Casacuberta, «variaciones en el genoma se han producido constantemente en las plantas; incluso en los años 50 se usaron rayos X para provocar modificaciones que se encuentran en muchos alimentos actuales. El cientifico se mostro tajante: Sin estos avances no podriamos dar respuesta al reto de la alimentacion del futuro y mejorar las especies que comemos».

FUENTE: agenciasinc.es

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