Trigo Transgenico

Desde el inicio de los 80 cuando Empresas como Monsanto comenzaron el desarrollo de tecnologías como los organismos Genéricamente Modificados pasando por su comercialización a finales de los 90 . El debate ha sido muy grande entre ecologistas que están en contra de estas tecnologías , e investigadores que se encuentran a favor de ellas. Respecto al trigo argentina ha desarrollado las primeras plantas transgenicas   buscando mejorar las características de la masa de trigo ya su ves los productos que derivan de esta,  dándole un gran impulso a  esta tecnología en el país. (Ver Fuente 1)

Por otro lado los ecologistas se resisten a aceptar estas tecnologías fundamentalmente basándose en el posible riesgo para la salud humana y para las especies nativas. ( Ver Fuente 2) 

Estas tecnologías permiten general variedades resistentes a patógenos y plagas y por ende a aumentar la producción beneficiando el rendimiento, aun se tiene mucho desconocimiento por parte de los agricultores lo cual ha generado cierto temor en su utilización. Debido a esto el debate esta abierto como podemos observar las opiniones son divididas y usted que opina?. 

Fuente 1
Fuente 2
Fuente 3

Mutaciones en Trigo

  Mutaciones mediante irradiancia con rayos gama.

En México se han estado realizando mutaciones en variedades de trigo con el fin de provocar mayor variabilidad  genotipo, y esta se vea expresada fenotipicamente como en el aumento de la proteína en el grano. De esta forma se han mutado al rededor de 1019 variedades mutantes (Ahloowalia et al. 2004). en los últimos 15 años, su avance ha sido tan significativo que mediante el fitomejoramiento realizado  se ha lograda aumentar el rendimiento de 700 kg/Ha en los años 40 años a 4100 kg/Ha en los años 80. 

Las líneas L44 y L46 tuvieron los mayores incrementos en proteína (10.3 y 9.5 %) y rendimiento de grano (31.8 y 24.8 %) con respecto a ‘Salamanca’, mientras que en relación a ‘Romoga’, los respectivos incrementos fueron de 12.1 y 11.2 % para proteína, y de 23.1 y 16.7 % para rendimiento. (Salazar  et al. 2009)  Sin duda que el mejoramiento que se logro hasta el momento respecto a las variedades locales es un paso muy importante respecto a la seguridad alimentaria y mas en esta planta que es tan consumida en el mundo.

Posteriormente de irradiar las semillas con varios tipos de rayos gama se seleccionaron las de mayor tamaño y peso como criterio de buen rendimiento, y mayor porcentaje de proteína. 

 Bosquejo de irradiador industrial utilizado para exponer las semillas a los rayos gama.

Mutaciones por la aplicación de NaCl

El Fitomejoramiento no solo esta enfocado en aumentar la producción de las especies vegetales, este también debe adecuar características de las plantas a condiciones del medio cada ves mas hostiles , general igual o mayor rendimiento en condiciones de suelos salinos, baja disponibilidad de agua y luz, mayor tolerancia a hongos , virus ,insectos. En este caso en Cuba se ha trabajado en la aplicación de NaCl  para la mutación de material originario de Cuba y Mexico tolerante a suelos salinos.

Para este ensayo se tomaron 12 variedades de Trigo las cuales fueron expuestas a una solución salina con NaCl para posteriormente medir su absorción de esta solución y cuantificar su crecimiento y de esta forma generar material mutado. tolerante a condiciones salinas, las variedades hexaploides (AABBDD) ( fueron más tolerantes que las tetraploides (AABB) y las diploides (AA), ya que el factor genético que controla la tolerancia a la salinidad puede estar localizado en el genoma D. finamente se encontraron 5 variedades tolerantes hasta en un 80% a la salinidad. ( resultados fuente 3) 

Cuando hablamos de mutaciones en muchas ocasiones lo confundimos con malformaciones como en el reino animal, pero vale la pena aclarar que en las plantas las mutaciones no necesariamente son negativas, y como se mostró en los los casos anteriores pueden ayudar al fitomejorador a lograr variedades mas productivas y recortar un poco el tiempo de este proceso gracias ala variabilidad genética que se producen en las plantas mutadas.

Fuente 1

Fuente 2

Fuente 3

Fecundación

El trigo es planta autógama, es decir, que la fecundación de la flor tiene lugar antes que su apertura. Cuando las antenas aparecen al exterior, ya la flor está fecundada.

La autogamia puede deberse a un mecanismo floral de cleistogamia, por el cual las anteras liberan el polen sobre el propio estigma, que está receptivo, con la flor Cerrada. De esta manera se evita la entrada de polen extraño. Este caso ocurre en el trigo.

Fuente 1

Fuente 2

Juego de Cromosomas del Trigo

Algunas especies de trigo a las cuales se le han realizado estudios a su genoma y que son conocidas e importantes para el comercio son:

El trigo panadero (Triticum aestivum L), también conocido como el trigo harinero es una especie importante en terminos de producción y de superficie cultivada. Los productos derivados de este, tanto el pan como las galletas y pastelería en general son alimentos que forman parte fundamental en la dieta de todos los hogares.

    Este trigo es hexaploide:

    2n=6x=42 cromosomas

    Gametos: n=3x=21

El trigo Triticum durum, o también denominado  trigo duro es utilizado principalmente para hacer pastas y sémola.

      Este trigo es tetraploide

      2n=4x=28 cromosomas

      Gametos: n=2x=14 

  Fuente 1
  Fuente 2
  Fuente 3



Genes de Mejoramiento

EL GENE VRN2 
Permite adaptar el cultivo a diferentes ambientes. Una aplicación adicional a este consiste en la posibilidad de manipular el tiempo de floración de los cereales.El aislamiento y clonado del gen VRN2 de trigo que controla la vernalización (requerimiento de frío que dispara el proceso de floración). Un grupo de investigadores de la Universidad de California, ha permitido descubrir el mecanismo por el cual el trigo ha sido capaz de adaptarse a un amplio rango de ambientes durante el transcurso de su evolución, convirtiéndose en uno de los cereales más importantes en la alimentación humana.

EL GENE VRN1
De trigo esta involucrado en la transición de los ápices desde un estado de crecimiento vegetativo o uno reproductivo.

LOS GENES Rht1 y Rht2
Los principales genes involucrados en la disminución de la altura de las plantas de trigo son Rht1 y Rht2 y su consecuencia en el aumento del rendimiento.El aumento de rendimiento en grano se considera una consecuencia de una reducida tasa de crecimiento del tallo durante el período de crecimiento activo de la espiga, permitiendo que se produzcan espigas más pesadas con más floretes fértiles Youssefian et al., 1992; Flintham et al., 1997)

Uno de los efectos notables de los genes Rht es la insensibilidad que otorga a las células de la planta de trigo al ácido giberélico (GA₃). Por lo tanto el enanismo resulta de la inhabilidad parcial de las células internodales a elongarse en respuesta al ácido giberélico endógeno (Youssefian et al., 1992; Flintham et al., 1997). 


Esto hace que la baja altura de los genotipos que contienen genes Rht se deba sólo a menores tasas de crecimiento del tallo y no a diferencias en la duración del crecimiento. El número de entrenudos no se ve afectado por los genes enanizantes (Youssefian et al., 1992)
.
El gene GPC-B1 

Aceleró la madurez del grano y logró un aumento del 10 al 15 por ciento en el contenido de proteínas y micronutrientes de las variedades de trigo evaluadas hasta ahora por los científicos.

Este gene se encuentra, tanto en variedades silvestres como domésticas de trigo. Pero en formas sutilmente diferentes, lo que indica que ha ido cambiando debido a la larga historia de uso doméstico.

GENE Lr34. 
Un gene clave en que se basa la resistencia "durable" del trigo a la roya de la hoja y otras dos enfermedades igualmente graves: la roya lineal y el mildiú polvoso.

GENE QTL 3BS.
Asociado a la resistencia a la fusariosis de la espiga de trigo (FET).

Fuente 1

Fuente 2
Fuente 3
Fuente 4
Fuente 5
Fuente 6

         

Banco de Germoplasma de Trigo

El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo es una institución con fines de lucro, que desde 1943, patrocinado por el Gobierno de México y la Fundación Rockefeller, trabaja con cerca de 100 países alrededor del mundo en desarrollo  de tecnologías para “ incrementar de manera sustentable la productividad de los sistemas de cultivo de maíz y trigo para garantizar la seguridad alimentaria global y reducir la pobreza.”  El banco genético mantiene en custodia importantes colecciones de germoplasma de maíz y trigo de todo el mundo para las futuras generaciones. . Los genes contenidos en esas colecciones ayudarán a resolver los problemas nuevos relacionados con la producción de alimentos, por ejemplo, aquellos causados por el cambio climático. (CIMMYT 2011)

Para llevar acabo esta labor el CIMMYT plantea las siguientes labores a desarrollar.

• Recolección y conservación de recursos genéticos de maíz y trigo, incluidos parientes silvestres, materiales citogenéticos y poblaciones genéticas, y materiales moleculares.
• Estudio del manejo en finca de la diversidad genética del maíz y el trigo, y apoyar las decisiones de los agricultores respecto a seguir sembrando razas criollas.
• Identificación de la base genética de características útiles y entrega a los fitomejoradores y otros investigadores de características que pueden aplicar en forma sencilla.
• Desarrollo y suministro de nuevas tecnologías que faciliten el mejoramiento.
• Desarrollo de germoplasma con genes nuevos para obtener características deseables mediante tecnologías tradicionales y moleculares.
• Realizar fingerprinting en germoplasma de maíz y trigo.
• Llevar a cabo investigación sobre las aplicaciones de la genómica.
• Reunir, manejar y poner a disposición de nuestros diversos colaboradores información sobre los recursos genéticos de maíz y trigo, especialmente vincular los datos producidos por medio de la investigación genómica a otro tipo de datos, como genealogías, resultados de ensayos y datos agronómicos y socioeconómicos.
• Efectuar estudios sobre la inocuidad de los alimentos y toxicológicos.
• Atender los asuntos relacionados con la propiedad intelectual del germoplasma.
• Evaluación del valor económico de los recursos genéticos y el análisis de políticas relacionadas con los recursos y la diversidad genéticos.

Según el CIMMYT cuentan con los siguientes recursos.

Para el cumplimiento de su misión, el CIMMYT cuenta con 100 científicos procedentes de 40 países y 500 personas del personal de apoyo. Nuestras actividades son patrocinadas por organismos internacionales y regionales de desarrollo, gobiernos nacionales, fundaciones privadas y el sector privado. Entre nuestros principales patrocinadores recientes se encuentran el Banco Mundial, los Estados Unidos de Norteamérica, Suiza, la Comisión Europea, la Fundación Rockefeller y el Japón. El gobierno de México, igual que los gobiernos de otros países donde el CIMMYT tiene oficinas, aporta recursos importantes. Agradecemos de manera especial los fondos no restringidos y a largo plazo, que fomentan la flexibilidad e innovación en nuestra investigación. (CIMMYT 2010)

El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo se encuentra ubicado en: Km. 45, Carretera Mexico-Veracruz .El Batán, Texcoco, Edo. de México

Fuente 1

Fuente 2

Fuente 3

Centro de origen del Trigo

El trigo era, en un principio, una hierba silvestre llamada EINKORN. Hace aproximadamente 10.000 años esta hierba constituía la dieta básica de los grupos de cazadores que habitaban Mesopotamia y las cuencas del Tigris y el Eúfrates en Oriente Medio, área que se denomina comúnmente el Arco Fértil. La cantidad de grano que la gente podía obtener de esta hierba les permitió formar aldeas sedentarias, marcando así el inicio de la agricultura moderna. Hoy en día, se elaboran más alimentos a partir de las variedades modernas de trigo, que a partir de cualquier otro cereal.

Fuente 

¿Por qué fitomejorar Trigo?

Según el Centro Internacional de mejoramiento de Maíz y Trigo CIMMYT por sus siglas en ingles, el fitomejoramiento en Trigo tiene un gran fin el cual es aumentar la producción de los cultivos y por medio de este lograr la seguridad alimentaria y reducir la pobreza  a nivel mundial. Para poder aumentar la producción es necesario manipular el material susceptible a plagas, enfermedades, suelos hostiles, y de este modo aumentar la producción.

El trigo ocupa el segundo lugar entre los principales cultivos en los países en desarrollo. Su distribución geográfica mundial es muy amplia. Desde las húmedas tierras bajas del norte de México hasta las áridas planicies de Kazajstán, el trigo se siembra en más de 200 millones de hectáreas del mundo en desarrollo. Aunque son muchos los agricultores que producen trigo en explotaciones relativamente extensas, hay también un gran número de ellos, sobre todo en las Llanuras Indogangéticas del este de la India, Bangladesh y Nepal, que carecen de recursos y solo disponen de pequeñas parcelas. El crecimiento de la población y la urbanización en los países en desarrollo genera una mayor demanda de productos de trigo de buena calidad, como el pan y el chapati, pero los sistemas que producen ese trigo hacen enorme presión sobre el medio ambiente, imponiendo así serias limitantes a su capacidad de seguir produciendo en el futuro. (CIMMYT. 2011)

El fin del fitomejorador que quiera trabajar en trigo debe estar enfocado en generar nuevas variedades que permitan adaptarse a las condiciones bióticas y abióticas y de este modo aumentar la producción y permitir un gran desempeño que traiga grandes beneficios para el agricultor y suplir las necesidades de esta planta , fundamental para la dieta mundial gracias a su alta demanda.

Fuente