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Desarrollo Rural

Mejoramiento genético aumenta producción de semilla híbrida de arroz

La identificación y el uso de una variación genética en arroz aumentó la fecundación cruzada de 25 % (16 gr de semilla por planta) a 44 % en promedio (32 gr por planta), comparada con el peso de granos en plantas autofecundadas.

Palmira, 05 de septiembre de 2017Agencia de Noticias UN-

Flores de arroz que muestran esterilidad masculina. Fotos: Herminio Paredes, Cultivos y Semillas el Aceituno Ltda., Colombia - Cirad Francia.

Semilla híbrida en plantas androestériles (marcadas) fecundadas por plantas vecinas.

Experimento en campo para evaluar alogamia.

Campo de producción de semilla híbrida. Foto: James Taillebois, Cultivos y Semillas El Aceituno Ltda., Colombia – Cirad, Francia.

Así lo demostró Herminio Paredes Valencia, estudiante del Doctorado en Ciencias Agropecuarias en la línea de Mejoramiento Genético Vegetal de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, quien desarrolló un método de evaluación y mejoramiento de la polinización cruzada capaz de aumentar la producción de semilla híbrida. 

Este método, desarrollado junto con un equipo del Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agronómica para el Desarrollo (Cirad, por sus siglas en francés) y Cultivos y Semillas el Aceituno Ltda. (Ibagué), utiliza la variabilidad genética disponible en las poblaciones cultivadas sin necesidad de recurrir a donantes silvestres. 

La polinización cruzada es necesaria para obtener semilla híbrida. Sin embargo el arroz (Oryza sativa) es una especie autógama, es decir que no necesita del polen de otra planta para fecundarse y producir semilla. 

Tal condición hace que al cruzar dos líneas diferentes de arroz, o sea polinizar una planta con otra (llamada polinización cruzada o alogamia), estas produzcan poca cantidad de semilla híbrida disminuyendo la viabilidad de su producción a gran escala y a precios razonables, principal cuello de botella para adoptar las variedades híbridas de arroz. 

Por su potencial de ser más productivos que sus padres, los híbridos constituyen la principal alternativa para afrontar la creciente demanda de arroz; sin embargo el bajo rendimiento de la semilla híbrida impacta en la comercialización y rentabilidad, pues aunque sean materiales de alta productividad no es posible obtener cantidades suficientes de semillas para sembrar a precios competitivos. 

Las variedades no híbridas carecen de dicho problema de semillas, aunque parecen haber alcanzado ya su techo productivo, limitando el aumento de rendimientos. 

Evaluación y mejoramiento 

Este método simple y práctico se basa en la producción de granos de individuos androestériles. La herramienta se fundamenta en que la parte femenina de las plantas cuyas flores no producen polen viable solo puede fecundarse con el polen de otra planta, garantizando que la semilla obtenida sea producto de la fecundación cruzada, sin necesidad de intervención humana. 

El investigador estudió la descendencia del cruzamiento entre dos plantas o líneas en las que se habían observado capacidades opuestas de fecundación cruzada, en las que se recombinan los dos genomas de sus progenitores, y obtuvo una gama de líneas con diferentes capacidades de fecundación cruzada. 

Mediante experimentos de campo realizados con esta descendencia se demostró estadísticamente la variabilidad genética, y se evidenciaron individuos con diferentes capacidades de fecundación cruzada, desde aquellos con valores mínimos hasta los que presentan valores que incluso pueden superar al mejor padre. 

“Con estos resultados podemos ver que sí hay genes involucrados en la producción de semilla híbrida en poblaciones cultivadas”, dijo el investigador. A partir de eso concluyó que existe suficiente variabilidad residual para mejorar la fecundación cruzada de este cultivo. 

Además, a partir de una población variable, el estudiante hizo un ejercicio de selección recurrente de las plantas más productivas, para cruzarlas en el siguiente ciclo. Por último obtuvo plantas más productivas en relación con la cantidad de semilla híbrida. 

Este método es el primer aporte para evaluar la fecundación cruzada en arroz, que impacta en los procesos de mejoramiento de la capacidad de producción de semilla híbrida. No necesita evaluaciones dispendiosas y es de bajo costo, ya que no requiere ensayos adicionales puesto que se ciñe a las actividades rutinarias de los programas de mejoramiento y producción de híbridos de arroz. 

Donantes silvestres 

Los parientes silvestres del arroz son especies de polinización cruzada, es decir que para producir su descendencia prefieren fecundarse con otras plantas vecinas. 

Cuando se introducen genes de una especie silvestre, para intentar mejorar una característica como la capacidad de fecundación cruzada en una especie domesticada, además de aportar los genes de interés, esta puede aportar caracteres desfavorables que llegarían a dañar la línea cultivada afectando la producción o la adaptación de la planta al cultivo. 

Es por esto que la variabilidad genética encontrada en las poblaciones y líneas cultivadas, en relación con la capacidad de fecundación cruzada, permite mejorar líneas con mayor producción de semilla híbrida sin recurrir a especies silvestres. 

De acuerdo con el investigador, “los híbridos están tratando de ser popularizados y dispersados alrededor del mundo desde 1976, cuando se liberaron los primeros en China, pero su principal problema ha sido su baja producción de semillas”. 

(Por: Fin/TSYR/MLA/LOF
)
N.° 397

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