El trigo: una historia de diversidad y mejoramiento

[CIMMYT #grainaday]
El trigo: una historia de diversidad y mejoramiento
Mariana Esther Martínez Sánchez
Libertad Pantoja Hernández
Verde que te quiero verde
Norman Borlaug, creció y se educó en Estados Unidos durante la Gran Depresión,
viendo pobreza y hambre. En 1943 llegó a México invitado por George Harrar que
apoyaba el proyecto de Manuel Ávila Camacho de industrializar la agricultura.
Borlaug trabajó en Sonora con la idea de mejorar la productividad de los cereales,
uno de los proyectos
para incrementar el crecimiento económico de México. Las
investigaciones realizadas en Sonora permitieron que para la década de 1950 México
fuera autosuficiente en la producción del trigo. La experiencia mexicana resultó
indispensable al otro lado del mundo, cuando en 1961 la población de India estaba
al borde de la hambruna. Las semillas mejoradas y la agricultura intensiva —
monocultivo usando grandes cantidades de agua, fertilizantes y plaguicidas— la
evitaron
por fortuna. Este rápido incremento en la producción de alimentos gracias
a la tecnología fue llamado la Revolución Verde. Norman Bourlaug ganó el premio
Nobel de la Paz en 1970 por lograr alimentar al mundo.
Sin embargo, ninguna tecnología es perfecta. Para 1970, después de aplicar
las técnicas de la Revolución Verde, el 85% de los campos de maíz de Estados
Unidos contenían un solo tipo de maíz mejorado por cruzas llamado TCMS.
Desafortunadamente este maíz resultó ser muy susceptible a una variedad del hongo
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de la niebla llamada Bipolaris (Helminthosporium) maydis que destruye las mazorcas.
La plaga se expandió rápida y devastadoramente y se perdieron entre el 50 y el
100% de las cosechas. En esa misma década las epidemias causadas por la mosca
de los brotes (Atherigona spp.) y un hongo conocido como carbón parcial (Tilletia
indica) devastaron los cultivos de trigo en India. Estas plagas obligaron a los
campesinos y a los especialistas dedicados al mejoramiento de cultivos a considerar
los efectos perjudiciales de plantar una sola variedad de cereal en grandes
extensiones.
En la variedad está el gusto
Las terribles pérdidas agrícolas de los años 60 y 70 demostraron que la diversidad,
el mejoramiento genético y el control de plagas son fundamentales en la producción
de alimentos. La diversidad implica que haya variabilidad genética entre los
individuos
de
una
especie,
es
decir,
que
haya
características y que a la vez haya abundancia de
es
importante
individuos
con
diferentes
ellos [figura 1]. La variabilidad
para que cuando el medio ambiente cambie existan
individuos que
puedan desarrollarse en las nuevas condiciones. En los casos de las epidemias del
hongo de la niebla del maíz,
variedades que fueron
sembrar
la mosca de los brotes y el carbón parcial, las
resistentes a las plagas se seleccionaron y usaron para
al año siguiente.
La abundancia, por otra parte, actúa como protector de la variabilidad.
Imagina que sólo hubiera una sola planta resistente a una plaga, si le pasa algo se
perdería la característica de resistencia a la plaga, pero si hay un millón de plantas
resistentes es más difícil que les pase algo a todas y por tanto es más difícil que
se pierdan. Por esto no es suficiente tener muchas variedades, sino también tener
abundantes individuos de cada variedad en un cultivo.
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Figura 1: Variedad botánica, variabilidad y diversidad.
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Actualmente,
en
todo
el
mundo
hay
grupos
de
científicos
investigando
y
desarrollando variedades mejoradas de cereales resistentes a plagas que se puedan
cultivar y comercializar. Sin embargo, en muchas ocasiones sólo cinco años después
de empezar a usar una variedad mejorada surge un patógeno capaz de infectarla.
En el caso del trigo es importante estudiar las variedades sembradas y los pastos
similares a él que son resistentes a los patógenos, pues esta información es muy
útil para evitar que las plagas arrasen con los cultivos y para desarrollar variedades
mejoradas resistentes a los patógenos que evolucionan constantemente.
La diversidad no sólo es importante para evitar las plagas, sino también para
mejorar las variedades de cereales existentes. Por ejemplo, en el caso del trigo las
variedades que pueden ser cultivadas exitosamente en el clima seco y cálido de
Sonora no son tan exitosas en el invierno húmedo de Europa, y viceversa [figura 2].
Otro
aspecto
importante
puede
ser
(http://cienciorama.unam.mx/a/pdf/306_cienciorama.pdf).
el
uso
del
suelo
Al desarrollar trigos para
cada clima es necesario tener variedades que sirvan de base para seleccionar las
características deseadas. Si lo que se necesita desarrollar es un trigo para clima frío
y seco, es mucho más fácil hacerlo si desde un inicio se cuenta con variedades que
resisten el frío y variedades que resisten la sequía.
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Figura 2. Producción de grano de dos variedades de maíz en diferentes situaciones ambientales. El
rendimiento de cada variedad depende del entorno en el que se desarrolla. [Modificada de Griffiths
2002]
El trigo y el costo del mejoramiento
El trigo (Triticum aestivum) se originó en el Medio Oriente y es resultado de varias
cruzas de pastos [figura 3]. Es el tercer cereal más cultivado del mundo después del
maíz y el arroz. Debido a que en cada cosecha se seleccionaron
los granos
grandes y fáciles de recolectar para ser usados en la siguiente siembra, el trigo
perdió diversidad en comparación con sus ancestros, pero se volvió un cereal más
fácil de cultivar para los campesinos. Durante el último siglo se agregó una nueva
característica a la selección: el tamaño de la planta. Así, muchas de las variedades
de trigo tradicionales fueron reemplazadas por cultivos de trigo enano que además
crecen rápidamente. Sin embargo, estas variedades modernas se generaron a partir
de unos cuantos trigos tradicionales, lo cual disminuyó todavía más su diversidad
volviéndolos susceptibles a las plagas. Es aún más preocupante que las variedades
tradicionales se siembren sólo en el 3% de los campos cultivados del planeta, pues
esto las predispone a la extinción.
Figura 3. El trigo (Triticum aestivum) es originario del Medio Oriente y es resultado de la cruza y
selección de varios pastos. [Shewry 2009]
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Dada la importancia de desarrollar mejores cereales se creó una institución
internacional para este fin: el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo
(CIMMYT), en el que colaboran más de cien países, y su centro principal está en El
Batán, cerca de Texcoco, México. Para responder a la necesidad de mayor
diversidad en los cultivos, a finales de los años 70, el CIMMYT cambió su estrategia
de mejoramiento de cereales considerando la diversidad biológica, la sustentabilidad
ecológica y la resistencia a plagas que evolucionan continuamente. Para hacer esto
con el trigo es necesario cruzar las variedades modernas de trigo enano con pastos
silvestres de la misma familia, con variedades de trigo tradicionales, con cultivos de
trigo “exóticos” de China y Brasil, e incluso con “trigo sintético” generado con la
repetición de las cruzas entre los pastos que dieron origen al trigo. Sólo en 2013 el
CIMMYT gastó más del 40% de su presupuesto en el incremento y protección de la
diversidad en cereales. Sin embargo, incrementar la diversidad del trigo es un
proceso lento y caro, tanto así que aún se puede ver la falta de variedad en los
cultivos a pesar de los largos y costosos programas que han intentado aumentarla.
Un banco sui generis
Para incrementar la diversidad de una planta primero es necesario tener acceso a
una gran variedad de ellas; después es necesario caracterizarlas y guardarlas para
que puedan ser usadas a futuro. Una forma de hacer esto es usar bancos de
germoplasma. Estos bancos son instalaciones científicas especializadas donde se
guardan semillas y muestras de plantas para conservar su diversidad a largo plazo.
Los bancos requieren condiciones especiales de temperatura, humedad y seguridad,
lo cual los hace muy costosos. Sin embargo, los bancos de germoplasma no son
perfectos, es posible que haya “erosión génica”, es decir, que se pierda la diversidad
de las variedades tradicionales a causa de los métodos de reproducción y las
condiciones
de
almacenamiento.
Las
semillas
no
pueden
ser
guardadas
indefinidamente en un banco, es necesario sembrarlas cada cierto tiempo, por lo
que se requieren campos donde cultivarlas. Tampoco es posible mantener la
diversidad genética del trigo usando sólo campos de cultivo tradicional, ya que los
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costos y requerimientos logísticos para mantener cientos y miles de kilómetros
cuadrados
de
campos
sembrados
con
las
variedades
tradicionales
son
prohibitivamente altos. La solución más factible es combinar ambos métodos: los
bancos de germoplasma y los cultivos tradicionales.
La dificultad es la de siempre… voluntad política
La intención de mejorar la diversidad usando bancos de germoplasma tiene una
complicación extra debido a razones políticas. Existe un gran —y heroico— banco de
semillas en Rusia, pero las tensiones internacionales a lo largo de tantos años han
hecho que éste no sea compartido con los otros países. Para evitar conflictos se ha
creado un gran banco de germoplasma mundial en Svalbard, Noruega, pero juntar
las semillas ha sido complicado
una vez más por conflictos políticos. En México
existen bancos de germoplasma en diversos lugares como el CIMMYT, la UNAM, la
Universidad Autónoma de Chapingo e instituciones de Oaxaca. El centro de
diversificación
del
trigo,
lugar
donde
el
cereal
se
originó
y
donde
crecen
naturalmente muchos de sus ancestros es Medio Oriente, cuya situación política
dificulta la recolección de los pastos ancestrales y los trigos tradicionales de la
región.
De la misma forma que la política afecta a los alimentos, los alimentos
afectan la política, hay una fuerte correlación entre el aumento de los precios de
los alimentos y los conflictos armados en todo el mundo. Yaneer Bar-Yam y otros
investigadores del New England Complex Systems Institute en EUA, analizaron los
incrementos en los precios locales de los alimentos en zonas de conflicto y
concluyeron que el alza de los precios precede al estallido de conflictos armados.
Esta alza en los precios es causada por el uso de alimentos como biocombustibles
y la especulación sobre el precio de los alimentos por empresas transnacionales.
Usando estos resultados, los investigadores predijeron el estallido de la Primavera
Árabe, así como los otros conflictos en el Medio Oriente que le siguieron, aunque
evidentemente están involucrados otros muchos factores.
México depende fuertemente de otro cereal paradigmático, el maíz, y es
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necesario asegurar que haya fuentes constantes de alimentos a corto, mediano y
largo plazo para evitar hambrunas y disturbios civiles. Es por esta cercana relación
entre la comida y la guerra que es necesario garantizar la alimentación a futuro, a
pesar de las dificultades políticas.
En resumidas cuentas
Así las cosas, la diversidad es fundamental para proteger nuestros alimentos de las
plagas y continuar mejorando los cultivos. Proteger la diversidad y las variedades
tradicionales de los cultivos no está peleado con la aplicación de nuevas técnicas y
adelantos en ciencia y tecnología, por el contrario, es fundamental mantener la
diversidad para poder seguir mejorando los cereales.
Es importante continuar con la generación de nuevas variedades de cereales
para ser capaces de enfrentar la impredecible evolución de los patógenos y el
cambio climático. Como se mencionó en este texto,
para volver estas nuevas
variedades
diversidad
una
realidad
se
necesita
una
amplia
de
plantas
y
características a partir de las cuales podamos empezar a trabajar.
Conservar e incrementar la diversidad de las plantas comestibles es un
problema complejo que se ve sujeto a consideraciones científicas, económicas y
políticas, por ello se debe mantener la diversidad haciendo uso de todos los
enfoques posibles: bancos de germoplasma, cultivos tradicionales y protección de las
zonas de diversificación. No hay solución única para este problema.
En este momento existe en nuestro país un fuerte debate alrededor del uso
del maíz genéticamente modificado (Zea mays), es decir, plantas de maíz cuyo ADN
ha sido modificado en un laboratorio con el fin de mejorar algunas de sus
características como la resistencia a plagas y herbicidas. Este debate no es sólo
sobre las plantas genéticamente modificadas y su utilización como alimento y
biocombustible, también implica las prácticas de cultivo tanto intensivo como
tradicional y sus efectos en el medio ambiente, la ecología y la sociedad, ya que en
México el maíz es muy importante no sólo a nivel alimenticio, sino
cultural.
Los organismos genéticamente modificados por técnicas de biología molecular
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son una herramienta que puede ser útil, pero deben tomarse en cuenta las
consecuencias de hacer uso de este tipo de semillas. En este momento de decisión,
es necesario ver las experiencias en otros cereales como el trigo (Triticum aestivum)
para orientarnos a tomar decisiones informadas sobre nuestro maíz considerando los
posibles efectos a largo plazo. De nada sirve incrementar la productividad a corto
plazo si en el futuro perderemos la diversidad o generaremos un desgaste ecológico.
Proteger el maíz en México no sólo protege nuestras tradiciones, sino también
nuestro futuro. Es necesario encontrar modelos sustentables de agricultura que
permitan alimentarnos de aquí a 2050.
Entonces, ¿cómo vamos a alimentar a este mundo?
Agradecimientos
Agradecemos a Ricardo Ramírez por su paciencia ante una infinidad de preguntas
acerca del trigo y a Roberto Galindo por todo su apoyo en la discusión de ideas
que hizo posible este artículo
Referencias generales
●
Norman E Borlaug y la Revolucion Verde.
●
Plaga de la niebla del maíz.
●
Estación experimental Pavlostok.
●
Relación entre el precio de los alimentos y los disturbios civiles.
Referencias especializadas
●
Wheat genetic diversity trends during domestication and breeding (Reif et.al, 2005).
●
Genetic Resources of Triticum (Hammer & Knüpffer, 2015).
●
Wheat : the Vital Grain of Civilization and Food Security (CIMMYT, 2013).
●
World Population Prospects: the 2015 revision (WHO, 2015).
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