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Trigo y cambio climático: el desafío para mejorar esta semilla está en el clima

  • Según un nuevo estudio, el clima cada vez más impredecible plantea desafíos para la cría de líneas de trigo ampliamente adaptadas. 
  • El mejoramiento de tolerancia al estrés está aumentando la resistencia del trigo bajo el aumento de las temperaturas. 
  • La mejora genética más rápida permitirá más rendimiento y amplia adaptación a variabilidad climática.

Casi cuatro décadas de repetidos cruces y selecciones para la tolerancia al calor y la sequía han mejorado en gran medida la resiliencia climática de las variedades modernas de trigo, según una nueva investigación que surge de una colaboración científica internacional.

Al mismo tiempo, el cambio climático probablemente ha frenado el progreso del mejoramiento del trigo de alto rendimiento y ampliamente adaptado, según el nuevo estudio, publicado recientemente en la revista científica Nature Plants.

acercamiento a plantas de trigo

“Los mejoradores suelen ser optimistas, pasando por alto muchos factores del cambio climático al seleccionar”, dijo Matthew Reynolds, fisiólogo de trigo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), desde su oficina en la Ciudad de México y coautor de la publicación Increased ranking change in wheat breeding under climate change.

“Nuestros hallazgos socavan este optimismo y muestran que la interacción amplificada de las líneas de trigo con el medio ambiente debido al cambio climático ha hecho que sea más difícil para los mejoradores identificar líneas sobresalientes y ampliamente adaptadas”, agregó.

El trigo del campo de Sonora presente en el estudio

Pero ¿Qué les dicen 10 millones de puntos de datos a los científicos del CIMMYT?

Cada año, durante casi medio siglo, los mejoradores de trigo que participan en la Red Internacional de Mejoramiento del Trigo (IWIN, por sus siglas en inglés), dirigida por el CIMMYT, han probado aproximadamente mil nuevas líneas y variedades experimentales de trigo en unos 700 sitios de campo en más de 90 países, incluyendo el campo experimental de Ciudad Obregón, Sonora.

Los programas de mejoramiento del trigo en todo el mundo adoptan líneas prometedoras, mientras que los datos de los ensayos se utilizan para guiar el mejoramiento global y otras investigaciones críticas sobre el trigo, explicó Wei Xiong, para el equipo de prensa de CIMMYT, modelador de cultivos en China y autor principal del artículo citado.

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“Hasta la fecha, esta red global de pruebas ha recopilado más de 10 millones de puntos de datos, al tiempo que entrega germoplasma de trigo, que se estima que vale varios miles de millones de dólares anuales en productividad adicional a cientos de millones de agricultores en países menos desarrollados”, dijo Xiong.

¿Cuál ha sido el efecto del cambio climático en las diversas líneas de trigo?

Xiong y sus colegas analizaron cambios en las clasificaciones relativas de pares de líneas de trigo en 38 años de datos de cuatro tipos de ensayos de mejoramiento de trigo, buscando hasta qué punto el cambio climático o el progreso del mejoramiento han cambiado esas clasificaciones.

Dos de los ensayos cuyos datos examinaron se centraron en el rendimiento en trigo panificable y trigo duro, mientras que los otros dos evaluaron el rendimiento de las líneas de trigo a altas temperaturas y en ambientes semiáridos, respectivamente.

Además de aumentar los rendimientos, los mejoradores de trigo están dotando al cultivo de una mayor resiliencia para el aumento de las temperaturas.

“Los climas más cálidos y erráticos desde la década de 1980 han aumentado los cambios de clasificación en el mejoramiento mundial de trigo hasta en un 15%. Esto ha hecho que sea más difícil para los criadores identificar líneas superiores y ampliamente adaptadas e incluso ha llevado a los científicos a descartar líneas potencialmente útiles”, señaló Xiong.

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Por el contrario, los cultivos de trigo que surgen del mejoramiento para la tolerancia a las tensiones ambientales, particularmente al calor, están mostrando rendimientos sustancialmente más estables en una variedad de entornos y fomentando la adaptación del trigo a los climas actuales y más cálidos, al tiempo que abren oportunidades para ganancias genéticas más grandes y rápidas en el futuro, según el estudio.

Investigaciones futuras podrían abonar al uso diferenciado de líneas de trigo

Investigaciones anteriores del CIMMYT han demostrado que las variedades modernas de trigo no solo aumentan los rendimientos máximos, sino que también garantizan rendimientos más confiables, un beneficio que agrega millones de dólares cada año a los ingresos agrícolas en los países en desarrollo y reduce en gran medida el riesgo de los agricultores.

“Entre otras cosas, nuestros hallazgos abogan por un mejoramiento y pruebas de trigo más específicas para abordar las condiciones agrícolas rápidamente cambiantes e impredecibles”, agregó Reynolds.

El CIMMYT desarrolla y distribuye anualmente líneas de trigo de élite a mejoradores públicos y privados de todo el mundo.

Se han creado ensayos en múltiples sitios durante muchos años para evaluar el rendimiento de las líneas para su uso en el mejoramiento y la liberación como variedades, y para proporcionar retroalimentación iterativa sobre las estrategias de mejoramiento de refinamiento.

Los sitios de prueba colaboradores están experimentando el cambio climático, con nuevas implicaciones sobre cómo se crían y seleccionan los genotipos de trigo.

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Utilizando un modelo genético cuantitativo estándar para analizar cuatro conjuntos de datos de ensayos globales de trigo de primavera del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo, examinamos cómo han cambiado las interacciones genotipo-ambiente en las últimas décadas.

En particular, las interacciones cruzadas, un indicador crítico de los cambios en la clasificación del rendimiento de los cultivares en diferentes entornos, han aumentado con el tiempo. Los factores climáticos explicaron más del 70% de la variabilidad interanual en las interacciones cruzadas para el rendimiento.

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Las respuestas de rendimiento de todas las líneas en entornos de prueba de 1980 a 2018 revelaron que el cambio climático ha aumentado el cambio de clasificación en la cría dirigida a entornos favorables en 15%, mientras que ha mantenido o reducido el cambio de clasificación en la cría dirigida al estrés por calor y sequía hasta en un 13%.

La mejora genética generalmente ha aumentado las interacciones cruzadas, particularmente para el trigo dirigido a entornos de alto rendimiento. Sin embargo, el último germoplasma de trigo desarrollado bajo estrés por calor fue mejor adaptado y más estable, compensando en parte el aumento en los cambios de clasificación bajo el clima más cálido.

El equipo de investigadores está conformado por especialistas de Suiza, China, Estados Unidos y México. El CIMMYT, tiene su sede principal en Texcoco y datos de la estación experimental ubicada en Ciudad Obregón fueron utilizados para modelar cultivos de trigo.

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Distribución del sitio de cuatro ensayos de trigo de primavera. Los círculos muestran las ubicaciones de las pruebas, y el tamaño del círculo indica el número de temporadas de pruebas. Crédito: Nature Plants.

En este enlace están disponibles más reportajes de Jesús Ibarra.

Para leer el estudio completo:

“Aumento del cambio de clasificación en el mejoramiento de trigo bajo el cambio climático”: Increased ranking change in wheat breeding under climate change | Nature Plants

Disponibilidad de los datos:

Los datos originales de la guardería IWIN están disponibles públicamente en https://data.cimmyt.org

Los datos climáticos proceden del Centro Europeo de Predicción Meteorológica a Medio Plazo: https://www.ecmwf.int 

Los datos del vivero limpio y la información climática correspondiente preparada para este estudio están disponibles en: https://doi.org/10.7910/DVN/E3UF3R

Para más información:  Obregon – CIMMYT

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