En el marco de la Gran Misión, Ciencia, Tecnología e Innovación “Dr. Humberto Fernández – Morán” en el mes de agosto de 2024 fue inaugurado el Laboratorio de Mejoramiento Genético de Plantas en el Centro de Biotecnología Agrícola del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), donde su principal función es precisamente el mejoramiento genético de plantas a partir del uso y aplicación de herramientas de la biotecnología vegetal considerando como principio base el cultivo in vitro de células y tejidos vegetales.
Mediante la consolidación del proyecto para el fortalecimiento del laboratorio de mejoramiento genético de plantas, se cuenta con un laboratorio totalmente equipado, que cumple con las normativas nacionales e internacionales para su certificación.
Estos espacios poseen tecnología de punta en las distintas áreas que lo componen, entre ellas; un área para la preparación de medios de cultivo que dispone de equipos modernos; pH metro, balanzas, pipetas, plancha de agitación con calefacción, destilador de agua y un autoclave, entre otros.
El área de siembra y multiplicación con campanas de flujo laminar para asegurar un trabajo con las más estrictas condiciones de la asepsia, el cuarto de crecimiento, compuesta por una sala acondicionada con un ambiente controlado de temperatura, humedad e iluminación, para optimizar el desarrollo in vitro de las plantas, y una casa de cultivo de 480 mts2.
El doctor Daniel Martín, jefe del Laboratorio de Mejoramiento Genético de Plantas explicó que las líneas de investigación que se impulsan desde estos espacios tienen varias vertientes orientadas precisamente al mejoramiento genético de cultivos de interés agrícolas, a fin de apoyar y asegurar la soberanía alimentaria, además de preservar y producir algunos rubros puntuales como cacao, café, cítricos, musáceas (plátanos y bananos) y hortalizas, con el objetivo de lograr plantas sean tolerantes a diferentes condiciones de estrés biótico y abiótico.
De allí que están trabajando con técnicas y herramientas que implican básicamente la selección y cruce de plantas con características de interés agronómico con la intensión de producir una descendencia que combine las tipologías de los progenitores.
Un ejemplo clásico es el maíz que consumimos hoy en día, que es muy diferente a su ancestro silvestre; el teosinte, que a través de miles de años los pueblos de Mesoamérica fueron seleccionando plantas con características de interés; granos grandes, tamaño de la mazorca… lo que ha dado lugar al maíz que conocemos actualmente.
¿Cuáles son las técnicas y herramientas que permiten realizar mejoramiento genético en plantas sin inserción de genes específicos?
“Además del mejoramiento convencional, también existen algunas técnicas y herramientas biotecnológicas que permiten avanzar en el mejoramiento genético de plantas sin necesidad de cruzar o intercambiar genes entre organismos, entre ellas se incluyen; el cultivo in vitro de células y tejidos vegetales, que en condiciones controladas permite la propagación de plantas con características deseadas sin necesidad de cruzarlas.
En el cultivo in vitro, también puede ocurrir un fenómeno natural denominado variación soma clonal, donde se pueden presentar diferencias morfológicas, fenotípicas o bioquímicas, generando variabilidad genética que puede ser utilizada en los programas de mejoramiento genético”.
Igualmente, mencionó el experto que se pueden utilizar técnicas para la inducción de mutaciones; donde plantas de interés son expuestas a determinados agentes físicos o químicos para generar variabilidad genética. “Las plantas mutantes con características de interés, se seleccionan, se caracterizan y se propagan. También se dispone de otras técnicas, como la fusión de protoplastos; que permite fusionar células vegetales sin pared celular para combinar su material genético”.
“Así mismo, partiendo del uso y aplicación de la biología molecular, también se puede contar con la selección asistida por marcadores moleculares; donde se utilizan precisamente marcadores genéticos para identificar y seleccionar individuos con características deseables o de interés agronómico”.
¿Qué avances se han logrado en el mejoramiento genético de café, cacao, cítricos y musáceas desde la puesta en marcha del laboratorio?
Aunque estamos comenzando, en este momento, estamos ejecutando un proyecto de cacao en busca de generar variantes tolerantes a condiciones bióticas, específicamente a la enfermedad conocida como “Escoba de Bruja”, causada por el hongo Moniliophthora perniciosa.
Sin embargo, los avances significativos en el mejoramiento genético de los rubros que contemplan nuestras líneas de investigación se podrán evidenciar a medida que se vayan estableciendo los proyectos, que ya se encuentran en evaluación; en café por ejemplo hemos propuesto generar variantes tolerantes a la roya del café, una enfermedad causada por el hongo Hemileia vastatrix, considerada como la más importante en el cultivo del café, y que ha causado grandes pérdidas a lo largo de la historia.
Por otro lado, en cítricos hemos logrado el establecimiento in vitro de un patrón tolerante a la enfermedad del dragón amarillo o HLB, una enfermedad causada por bacterias del género Liberibacter, la cual es considerada como la enfermedad de los cítricos más devastadora en el ámbito mundial, y para la cual, no se tiene hasta ahora ningún tipo de un control efectivo. En este momento estamos en la fase de multiplicación in vitro.
En cuanto a las musáceas (plátanos y bananos); aún no hemos comenzado las investigaciones. Sin embargo, estamos realizando algunos preliminares para su establecimiento in vitro. También, hemos formulado un proyecto para generar variantes tolerantes a las enfermedades de la “marchitez del banano”, causada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. cubense R4T, otra enfermedad importante a nivel internacional.
“En el caso de las hortalizas, estamos trabajando con la técnica del cultivo in vitro de tejidos vegetales, una técnica que permitirá el establecimiento, propagación y conservación del material tanto en el laboratorio como en el campo una vez que se hayan cumplido todos los procesos de desarrollo. En esta línea de investigación se tienen contemplado trabajar con tomate, cebolla, pimentón y ají margariteño, donde este último, en abril de 2024 recibió la certificación de Indicación Geográfica Protegida (IGP), y con el que ya estamos trabajando”, explicó Mariana Andrade, bióloga e investigadora del Laboratorio de Mejoramiento Genético de Plantas.
Precisó el doctor Daniel Martín que son muchos los aportes que desde el laboratorio se pueden lograr para la soberanía alimentaria como parte de la agenda económica que impulsa el gobierno nacional a través del segundo motor; el agroalimentario.
Aportes a la soberanía alimentaria
Indudablemente, cualquier avance que se realice en términos del mejoramiento genético de plantas, en este u otro laboratorio en Venezuela, contribuirá significativamente a nuestra seguridad y soberanía alimentaria, al diversificar y conservar los recursos genéticos, al desarrollar cultivos de altos rendimientos, con tolerancia a diferentes condiciones de estrés biótico y abiótico, con mayor contenido nutricional, con resiliencia a la crisis climática, etc., se podrá fortalecer la soberanía alimentaria, la reducción de la dependencia de importaciones, y evidentemente el empoderamiento de las comunidades locales.
El mejoramiento genético de plantas es, sin duda, una estrategia de vida, para garantizar que se pueda alimentar una población mundial con un notable crecimiento, de manera sostenible, eficiente y equitativa.
¿Se tiene planteado la ampliación del banco de germoplasmas?
Actualmente, contamos con los bancos de germoplasma de yuca y papa, los cuales fueron un aporte valioso por parte de la Fundación IDEA. Un banco de germoplasma es una estrategia para la soberanía y seguridad alimentaria de las naciones. Y si, se tiene previsto ir ampliando los bancos de germoplasma con otras especies de interés agrícola a medida que se vayan activando los proyectos, ya que para la conservación y el mantenimiento eficiente de estos bancos implica la disponibilidad de recursos.
¿Cuál es la importancia del mejoramiento genético frente el cambio climático?
El mejoramiento genético es una herramienta crucial ante los desafíos de la crisis climática, debido a que permite desarrollar cultivos más tolerantes o resistentes a condiciones adversas como el estrés hídrico, sequías e inundaciones, temperaturas extremas, plagas y enfermedades emergentes.
En cuanto a la importancia referente a la sustentabilidad y el uso eficiente de los recursos se puede mencionar; por ejemplo; el uso eficiente del agua y optimización del uso de los nutrientes. Por otro lado, en lo concerniente a la conservación de la biodiversidad, se pueden destacar variedades adaptadas a condiciones locales (que pueden promover la biodiversidad y reducir la dependencia de monocultivos) y la preservación de especies autóctonas (para mantener la biodiversidad y la resiliencia de los ecosistemas).
El Laboratorio de Mejoramiento Genético de Plantas cuenta con un equipo multidisciplinario de jóvenes profesionales que tiene en sus manos la ardua tarea de contribuir con el fortalecimiento agrícola, la independencia tecnológica y la soberanía alimentaria.
Prensa IVIC/ Edith García
