Mil unidades de evaluación identificó líneas genéticas tolerantes a la sequía

Mil unidades de evaluación identificó líneas

genéticas tolerantes a la sequía

Este proceso permitió determinar la productividad de forraje en condiciones
de sequía y
algunos paramétros morfológicos asociados a la capacidad de adaptación de
la planta.
A través de un proceso de selección y caracterización basado en herramientas
fenotípicas de última generación como imágenes aéreas espectrales y térmicas
capturadas con drones, se hizo la selección y caracterización de los
principales ecotipos
de alfalfa tolerantes a sequía.
La investigación busca evaluar la adaptabilidad de diferentes germoplasmas
de alfalfas
a ambientes Mediterráneos bajo agricultura de secano.

El momento de la cosecha llegó. Más de mil unidades de validación bajo
condiciones de secano
fueron cosechadas durante tres días intensos y en tiempos récord poniendo
fin, al menos por esta
temporada, a uno de los ensayos más completos que existe en el país del
Programa Nacional de
Alfalfas de Secano de INIA (PAS), en el ámbito de cruzamientos y
selecciones de ecotipos de
alfalfa.
La tolerancia a sequía de las plantas se puede definir desde una
perspectiva genética y/o
fisiológica. Pero, para el PAS-INIA, la definición es agronómicamente
simple. Una alfalfa tolerante
a sequía es aquella que produce más forraje en condiciones de estrés
hídrico y logra una
persistencia mayor a 4 temporadas de crecimiento. La importancia de este
mega experimento es
que permitió determinar cuáles serán las líneas genéticas tolerantes a la
sequía que continuarán
su desarrollo genético para convertise en futuras variedades comerciales.

Los ensayos se establecieron en el campo experimental INIA Cauquenes bajo
dos condiciones de
disponibilidad de agua (riego y secano). La evaluación agronómica se hizo
posible gracias a la
colaboración no sólo del equipo técnico del INIA sino de estudiantes
tesistas de pre y postgrado de
la U. de Talca, con un equipo de 10 personas, que cumplió con la tarea de
cosechar, pesar, secar y
medir las 1000 unidades de evaluación.
Para la selección de materiales se utilizó herramientas fenotípicas basadas
en tecnologías de
última generación tales como drones, imágenes aéreas de tipo multiespectral
y térmicas.
Con esa información se procedió a la selección y principalmente los
cruzamientos y caracterización
genética. Esta fue la tercera temporada, donde se evaluaron diversos
aspectos principalmente:
biomasa, crecimiento, resistencia a estrés hídrico, cobertura y altura de
plantas.
El trabajo de evaluar estas mil unidades en terreno es una labor
sacrificada. Pero, “vale la pena
porque permitió validar una nueva metodología de alto rendimiento como es
el análisis de
imágenes aéreas a través del vuelo de un dron que capturó las imágenes
multiespectrales para
estimar, por ejemplo, la producción de materia seca”. Se pudo acceder a
este tipo de tecnología,
gracias a la colaboración con la U. de Talca en un convenio de
investigación.
Fue todo muy sincronizado, asegura el Dr. Luis Inostroza, investigador del
INIA a cargo del
proyecto, “todos haciendo distintas labores y logramos evaluar un
mega-ensayo en dos días. Sin
este personal entusiasta es imposible hacer estos trabajos, debido a la
magnitud de los ensayos y
el alto nivel de labor/esfuerzo involucrado”. Precisa que evaluar las mil
unidades establecidas es
un trabajo enorme, “cortar con una máquina, muchas personas recogiendo la
biomasa total en
bolsas, luego obtener una submuestra, pesar, llevar a un horno y volver a
pesar para determinar el
contenido de materia seca”. El pesaje de muestras y submuestras implica
alta labor y tiempo, pero
el PAS-INIA ha implementado un sistema de pesaje basado en códigos de barra
que permite
colectar autmáticamente los pesos en campo al computador.
Cruzamientos
Estas mil unidades de validación se manejaron todas en una misma condición
de fertilización y
suelo, con el foco único de determinar el potencial genético de las líneas
desarrolladas.
Las mil unidades tienen principalmente un foco genético, de
caracterización, es decir, ver cuál es el
potencial genético de las líneas que se crearon y seleccionaron.
Lo interesante de esto es que se trata de material inédito, es decir,
material nuevo, desarrollado
por INIA porque fueron sus equipos técnicos quienes hicieron cruzamientos y
caracterización de
los materiales.
El material genético que se estableció en estas mil unidades es material
que INIA ha desarrollado y
creado a través de un proceso de selección y cruzamiento hasta encontrar
los mejores genes
chilenos de alfalfa. “Son materiales que hemos desarrollado después de
introducir, colectar,
caracterizar, cruzar y seleccionar por más de diez años distintas
variedades de alfalfa a través de
iniciativas como la que financió The Crop Trust”. Gracias a este estudio,
“se usó lo mejor de lo
mejor para hacer cruzamientos”.

Del material cosechado se identificaron las líneas con mayor producción de
materia seca, es decir,
se obtuvo la producción de biomasa de cada una de estas mil unidades
cultivadas bajo condiciones
de secano.
“La evaluación principal en cualquier pradera ya sea de alfalfa u otro
recurso forrajero es la
producción de forraje, es decir, cuánta biomasa produce cada uno de las
accesiones y cuánta
biomasa produce en condiciones en secano, que esa la característica
principal de este estudio”,
destaca el especialista, “obtener el dato de producción de materia seca de
cada unidad
experimental, que es el elemento fundamental, nos vamos a demorar al menos
diez días”, asegura
el especialista.
Estudios del ADN
A este estudio de las mil unidades de validación, se le conoce como estudio
de asociación del
genoma completo (GWAS).
El GWAS es una metodología que permite asociar las variaciones en el genoma
de una planta con
las variaciones en la expresión fenotípica. Su foco es identificar regiones
del genoma e incluso
genes o conjunto de genes que controlan caracteres de importancia
agronómica, como por
ejemplo la producción de biomasa o tolerancia a sequía. En términos
aplicados, la identificación de
estas regiones permite diseñar herramientas de seleccion asistida por
marcadores moleculares,
que serían más rápidas, menos laboriosas y de menor costo que evaluar el
fenotipo de forma
tradicional en el campo, como se ha explicado la evaluación de 1000
unidades experimentales en
este articulo.
Siete años de estudio
Actualmente existen más de 60 mil hectáreas sembradas en el país con
alfalfa y existe una
tremenda actividad productiva en torno a esta forrajera. En Chile, la
alfalfa ha sido
tradicionalmente utilizada en condiciones de riego en condiciones muy
favorables y de muy alta
productividad. Pero, ha sido poco o nada explorada en zonas de secano
mediterráneo donde
existen largos períodos de sequía.
Han sido diferentes fuentes de financiamiento que se la han jugado por
profundizar en los
estudios de adaptación de especies forrajeras a ambientes marginales y a
los nuevos escenario de
cambio climático.
Existe bastante investigación que se generó en proyectos anteriores tales
como el proyecto
Fondecyt “Evaluación de nuevas leguminosas herbáceas perennes en
agroecosistemas
mediterráneos de secano: persistencia, productividad, fijación de nitrógeno
y eficiencia en el uso
del agua”, donde se estudió el desempeño de nueve cultivares de alfalfa en
cuatro ambientes de
secano Mediterráneo de Chile central: Hidango, Cauquenes, Los Guindos (San
Carlos) y Yungay;
donde se pudo constatar el enorme potencial productivo de alfalfa en
condiciones de secano.
Posteriormente vinieron los proyectos “Uso de cultivos naturales o
ancestrales para el desarrollo
de cultivares de alfalfas tolerantes al estrés hídrico y su extensión a
agricultores de subsistencia
en Kazakhstan, China y Chile” financiado por Global Crop Diversity Trust a
través del Ministerio de
Agricultura de Australia, “Estudio del potencial de germoplasma nativo de
Alfalfa, para mejorar

la tolerancia a estrés hídrico” financiado por Fondecyt, que permitieron
acceder a un amplio
número de accesiones de alfalfa de distintos orígenes y evaluarlas en
Cauquenes, en condiciones
de secano y con riego suplementario.
El actual proyecto del Programa de Alfalfa de INIA es “Nueva variedad de
alfalfa tolerante al
estrés hídrico, para la adaptación de los sistemas ganaderos al cambio
climático”, financiado por
FIA, que tiene como meta final liberar una o más variedades de alfalfa.
El programa de alfalfa del INIA posee más de una década de trayectoria en
investigación y
extensión con impacto a nivel nacional e internacional.
El equipo de trabajo lo lidera el Dr. Luis Inostroza y lo integran Soledad
Espinoza, Paulina
Etcheverría, Viviana Barahona y Jorge Ivelic-Sáez, además de científicos de
las Universidades de
Talca como Alejandro del Pozo, de la U. de Concepción, la rizobióloga
Macarena Gerding e
investigadores de Kazajstán, Mongolia Interior y Australia a través del
Instituto de Investigación y
Desarrollo de Australia.

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