Incorporación de Germoplasma Indígena de Maíz en Materiales Elite

Maíz
Incorporación de
Germoplasma Indígena de
Maíz en Materiales Elite
La labor fitotécnica argentina en el cultivo de maíz unida al
perfeccionamiento de su manejo agronómico ha permitido un
progreso notable en los rendimientos por hectárea en los
últimos años. El inmenso reservorio de variabilidad genética
de la especie, todavía desconocido y subutilizado, puede
constituirse en la clave para el aseguramiento del progreso
genético a largo plazo
La Argentina es el quinto país entre los
principales productores de maíz en el
mundo y ocupa el segundo lugar como
exportador mundial. La productividad por
hectárea del cultivo (6,50 Mg.ha-1 en la
campaña 2003/2004) aumentó durante
las últimas décadas a un ritmo que compensó la disminución del área cultivada
(2.880.000 hectáreas sembradas en la
campaña 2003/2004). De ésta, un porcentaje significativo se realiza bajo siembra
directa.
Varios informes han señalado que el incremento en el promedio de rendimiento
nacional por hectárea debe atribuirse parcialmente al mejoramiento genético. Un
estudio reciente sostiene que la tasa de
ganancia genética durante los años ´90
fue mayor que la de los años ´80. Aparentemente, el reemplazo de híbridos dobles
y de tres líneas por híbridos simples ocurrido durante la última década estaría
fuertemente asociado con el aumento en
la tasa de ganancia genética, tal como
aconteció en los Estados Unidos de
América.
Independientemente de la eficiencia teórica de los métodos de mejoramiento, es la
cantidad de variabilidad genética la que
determina el máximo de progreso genético
obtenible. Hay acuerdo entre los fitomejoradores, genetistas y especialistas en
Ing. Agr. (Ph.D.)
Guillermo H.
Eyhérabide
INTA Pergamino,
Buenos Aires
recursos genéticos en cuanto a la existencia de gran variabilidad en la especie,
aunque reconocen que su grado de utilización es aún muy reducido. Mediante
análisis de marcadores moleculares en
casi un centenar de híbridos de los
Estados Unidos se concluyó que el uso de
germoplasma exótico es efectivamente
escaso. Con frecuencia el término “exótico” aplicado a germoplasma se interpreta
en sentido amplio, incluyendo en esta categoría a material genético no mejorado o
pobremente adaptado a una región.
Diferentes autores han señalado la necesidad de preservar los recursos genéticos de
modo de asegurar que la variabilidad esté
a disposición cuando sea requerida por los
programas de mejoramiento. Se estima
que escasamente el 4% de las razas maíz
está siendo aprovechadas actualmente
por los agricultores y los fitomejoradores.
En la medida que la base genética del cultivo se torna más homogénea, disminuyen
las probabilidades de aumentar los
rendimientos, a la vez que se incrementan
los riesgos de pérdidas por ataques de
enfermedades, plagas y adversidades
climáticas. Por el contrario, la base
genética bajo cultivo debería aumentar
para poder enfrentar esos problemas o
amenazas futuras, satisfacer la demanda
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de calidad de grano y posibilitar futuros
progresos en el mejoramiento del
rendimiento.
Si existe consenso sobre la importancia de
los recursos genéticos, su conservación y
aprovechamiento por los programas de
mejoramiento, cabe preguntarse entonces
cuáles son las razones que llevan a su
reducido nivel de utilización. De manera
general, una de las mayores limitaciones
pasa por la insuficiente documentación.
Al disponerse de un conocimiento bastante limitado del mérito genético de las
variedades locales (landraces), se dificulta
su identificación y posterior aprovechamiento. Otra limitación reside en que
las variedades locales muestran un pobre
comportamiento agronómico en comparación con los cultivares comerciales o
materiales avanzados de programas de
mejoramiento, y se requerirían muchos
años de trabajo fitogenético para mejorarlos hasta niveles competitivos.
Con los avances tecnológicos en otras disciplinas que auxilian al mejoramiento
genético vegetal, una estrategia más efi-
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ciente para el aprovechamiento de estos
materiales indígenas que su mejoramiento
o uso directo, es estudiarlos como reservorios de genes útiles y transferirlos a
materiales ya mejorados. En torno de las
variedades indígenas de maíz pueden
plantearse diferentes hipótesis, tales
como que probablemente constituyan una
fuente de alelos potencialmente útil para
mejorar la producción de grano y otros
caracteres de importancia agronómica e
industrial. Además, el cultivo repetido de
variedades locales por un gran número de
generaciones por los agricultores, con
destino a su propia alimentación, puede
haber provocado un incremento en la frecuencia de genes que confieren resistencia a factores adversos, y por lo tanto
útiles para el mejoramiento de la estabilidad del rendimiento.
Pese a las dificultades mencionadas, los
beneficios a largo plazo de ampliar la base
genética del cultivo ha llevado a los mejoradores a intentar la introgresión o incorporación de germoplasma con adaptación
a ambientes tropicales y subtropicales en
germoplasma de clima templado y vicever-
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sa. Esta tarea, por su naturaleza, es llevada a cabo por centros internacionales
como el CIMMYT (Centro Internacional de
Mejoramiento de Maíz y Trigo), por INIAs
(Institutos Nacionales de Investigación
Agropecuaria) y universidades alrededor
del mundo. Más recientemente se han
conformado redes de trabajo cooperativo
entre los sectores público y privado, como
la del Proyecto GEM (Germplasm
Enhancement of Maize).
ANTECEDENTES DE LA UTILIZACIÓN DE
VARIEDADES INDÍGENAS EN EL
MEJORAMIENTO GENÉTICO
A comienzo de los años ´60, el Banco de
Germoplasma del Estación Experimental
Agropecuaria Pergamino de INTA,
Argentina (BGP), ha coleccionado más de
2500 accesiones de diferentes variedades
locales de la Argentina, las que fueron
clasificadas en 44 razas.
El “Latin
American Maize Project” (LAMP), fue el
primer proyecto internacional colaborativo
en red destinado a identificar las colecciones más promisorias de Latinoamérica
y Norteamérica. Sobre un total de 1700
colecciones provenientes de Chile,
Estados Unidos, Uruguay y nuestro país, y
luego de diferentes etapas de evaluación y
selección, 18 entre 300 colecciones
argentinas (pertenecientes a cuatro razas
diferentes) fueron seleccionadas como
material élite y también como recurso
básico para el proyecto GEM, continuación
del LAMP.
La utilidad de variedades locales como
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fuente de resistencia a adversidades
puede ejemplificarse con las conclusiones
de las investigaciones realizadas para
detectar material genético con resistencia
a una de las principales enfermedades
limitantes del cultivo: la virosis del Mal de
Río Cuarto. A tal fin se evaluó la reacción
a la enfermedad bajo condiciones de infección natural de 443 variedades locales
(landraces) recolectadas en once provincias argentinas, y se determinó que veinte
de ellas (4% del total) mostraban buen
comportamiento frente a la enfermedad.
Trece de las variedades seleccionadas
fueron recolectadas en la zona endémica
de la enfermedad.
En años recientes se hizo evidente el
interés en desarrollar especialidades de
maíz para producciones bajo sistema de
identidad preservada (IP). El diseño de
cultivares con valor agregado provee de
un medio para incrementar el beneficio
económico de los agricultores, disminuir
los costos del procesamiento industrial
del grano de maíz, mejorar la calidad de
los productos de la molienda, o desarrollar
nuevos
productos
y
derivados
industriales. La desconfianza de los consumidores en aceptar ingredientes o aditivos artificiales o sintéticos en los alimentos para consumo humano y animal está
impulsando la investigación destinada al
reemplazo de tales aditivos por ingredientes naturalmente sintetizados por las
plantas.
Muchas razas de maíz nativo, cultivadas
por los aborígenes con destino para consumo
humano,
pueden
contener
características novedosas que merecerían
ser aprovechadas. En un reciente trabajo
conjunto entre INTA Pergamino y el
Departamento de Ciencias de la
Alimentación y Nutrición Humana de Iowa
State University, se caracterizaron 30
accesiones pertenecientes a varias razas
de maíz argentino.
En base a la
caracterización inicial de las poblaciones,
fue posible detectar varias con
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características muy particulares de calidad
(Cuadro 1).
Además de las accesiones y formas
raciales evaluadas en el LAMP, existen
muchas otras que se mantienen en el
Banco de Germoplasma del INTA
Pergamino y que pueden ser fuentes de
germoplasma potencialmente útiles para
incrementar el rendimiento, mejorar la
calidad de uso final del grano, la respuesta a enfermedades y plagas, condiciones
de suelo y clima de futuros cultivares.
Para usar apropiadamente estos recursos,
es necesaria su correcta y exhaustiva evaluación. Con tal propósito el INTA está llevando a cabo, desde la campaña
1999/2000, una investigación sobre un
número importante de colecciones
pertenecientes a 18 formas raciales de
maíz, las que se evalúan por su comportamiento en cruzamientos con el fin de
seleccionar las más promisorias y al
mismo tiempo diseñar su introgresión
(incorporación) en las colecciones de trabajo de los fitomejoradores (Cuadro 2).
La Figura 1 presenta la distribución de frecuencia de rendimiento para cruzamientos
de prueba de diversas variedades locales
con probadores divergentes. Los resultados obtenidos hasta el momento han permitido identificar algunas colecciones de
banco que, por su buen comportamiento
agronómico en cruzamientos con material
elite, fueron seleccionadas y están siendo
incorporadas en poblaciones de cría
potencialmente útiles en el mejoramiento
futuro de esta especie.
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Cuadro 1. Características térmicas del almidón de diversas variedades locales de maíz agrupadas en función de la
textura del grano, comparadas con las de un material de EEUU y con los que representarían niveles óptimos requeridos por la industria (objetivos). Tomado de Seetharaman et al., 2001.
Tipos
Gelatinización
Inicio °C
Rango °C
Mín
Máx.
Mín.
Entalpía
J/g
Máx.
Mín.
Max.
17.6
14.1
10.8
13.8
9.6
8.8
11.0
13.8
12.9
13.1
Mo17
Dent
Flint
Harin.
65.0
60.0
61.5
58.0
67.8
68.0
65.2
10.8
7.2
7.2
6.9
S/dent
58.7
68.2
6.4
17.9
9.4
13.7
S/flint
59.4
64.0
7.6
10.7
10.5
12.3
< 5.5
>14.5
<9.5
>14.5
Objetivo
< 61.0
Cuadro 2. Esquema general de evaluación, selección y utilización de variedades locales a través del desarrollo de
poblaciones de cría compuestas por 25% de variabilidad provenientes de esas variedades y 75% proveniente de material élite.
Selección preliminar por Antecedentes
Caracterización de la habilidad
combinatoria
Landraces Selectas (10%)
Poblaciones de Cría (25:75)
Sintéticas probadoras de
base genética restringida
Flint Col
Dent Am
SPF1234
BS13P
Selección por comportamiento
agronómico y calidad
Derivación de líneas endocriadas
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Figura 1. Distribución de frecuencias de rendimiento de cruzamientos de prueba de diversas variedades locales
(landraces) con probadores pertenecientes a diferentes grupos heteróticos - BS13p (grano dentado amarillo), SPF1234
(grano colorado duro) y SPb582 (grano blanco duro) - y de híbridos testigos. Promedio de tres localidades de evaluación en el norte de Buenos Aires, campaña 2000/2001.
Bibliografía
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