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La mayoría de nosotros tenemos una variedad de manzana favorita. ‘HoneyCrisp’ es mi nuevo favorito porque, como su nombre lo indica, el sabor es súper dulce y el bocado es crujiente. Para las tartas de manzana, prefiero la más ácida Granny Smith. Resiste mejor la cocción.
ambién tengo otras variedades favoritas del jardín: Silver Queen para mazorcas de maíz, tomates German Johnson para sándwiches, melocotones Candor y sandías Charleston Grey para comer en las calurosas tardes de verano. ¡Son tan buenos! Las variedades realmente marcan la diferencia.
Entonces, ¿cómo obtenemos nuevas variedades? Entre bastidores, los fitomejoradores desarrollan nuevas variedades todos los días. Así como se podría criar una nueva variedad de perro, como el cockapoo, estos científicos crían nuevas variedades de plantas en laboratorios, invernaderos y campos de prueba.
Una razón para producir nuevas variedades es crear las favoritas de nuestro ‘mercado de agricultores’. Pero los criadores también crean una variedad de nuevas variedades en cultivos que no son de jardín tan diversos como la soja, los pinos y el césped. Las nuevas variedades pueden tener un sabor más dulce si son frutas o verduras. O pueden ser más nutritivos, resistir las plagas y quizás simplemente crecer mejor. Pero nacen y se crían con un propósito: aumentar la seguridad alimentaria y hacernos más saludables y felices con nuestras elecciones de alimentos.
¿Qué tiene que ver la diversidad genética con el desarrollo de variedades? La respuesta es que la base genética de las nuevas variedades se encuentra en las antiguas . Los cultivos alimentarios tienen pedigrí al igual que las personas. Todos venimos de algún lugar, ¡ancestralmente hablando!
Resulta que tenemos muchas variedades antiguas que los agricultores han desarrollado durante milenios. Mucho antes de Darwin y Mendel, los agricultores domesticaron plantas silvestres y continuaron mejorándolas seleccionando tipos deseables (variedades locales) a medida que aparecían. Lo hicieron en cada temporada de cultivo a medida que las personas y los cultivos se extendían lentamente por regiones y continentes.
Durante este largo proceso, los antiguos agricultores seleccionaron miles de nuevas variedades locales. Estas antiguas variedades locales crearon colectivamente una riqueza de diversidad genética en nuestras plantas de cultivo que se conserva en la actualidad. De hecho, las variedades antiguas son reservorios de cientos de genes y alelos importantes que ahora utilizan los fitomejoradores modernos en el desarrollo de variedades.
Aunque nuestras grandes colecciones de variedades locales milenarias seleccionadas por los agricultores son diversas, el grupo relativamente pequeño de variedades modernas derivadas de ellas lo es mucho menos. El perfeccionamiento moderno de nuevas variedades para aumentar los rendimientos y la eficiencia agrícola ha llevado a que se planten y cosechen menos tipos de variedades.
Esta pérdida de diversidad en nuestros campos y jardines actuales tiene consecuencias reales. Las variedades modernas suelen ser demasiado uniformes desde el punto de vista genético para una buena salud agrícola. Eso se debe a que muchas variedades nuevas están demasiado relacionadas, como primos o hermanos. Esta uniformidad los hace menos útiles como reproductores en los esfuerzos actuales de reproducción porque han perdido genes útiles que todavía están presentes en las variedades locales.
La soja es un buen ejemplo de la diversidad insuficiente de las variedades modernas. Los agricultores domesticaron la soja hace quizás cinco mil años en el centro de China. Estas semillas se extendieron por la mayor parte de Asia a través de caravanas con migración de población. Adaptando la soja a las condiciones locales a medida que la soja se extendía lentamente por Asia, los antiguos agricultores seleccionaron más de 10,000 variedades diversas desde la domesticación hasta el presente. Muchos de estos son ahora conservados por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos y China en bancos de semillas .
Aunque las miles de antiguas variedades autóctonas de soja de Asia son genéticamente diversas, las variedades modernas de EE. UU. No lo son. En el proceso de desarrollo de variedades modernas de soja para los agricultores estadounidenses, las primeras generaciones de mejoradores de soja estadounidenses (~ 1930-1990) esencialmente ignoraron la diversidad genética. En cambio, se centraron en adaptar la soja para la agricultura mecánica. Se entregaron cientos de nuevas variedades a los agricultores estadounidenses en un esfuerzo exitoso por mejorar la productividad, pero estas variedades no eran muy diversas, genéticamente hablando.
Hoy en día, los programas de mejoramiento de la soja de EE. UU. Son ampliamente reconocidos como limitados por una diversidad genética insuficiente. El progreso de la reproducción se ralentizó y las razones son dos:
- La primera es que solo diecisiete antepasados ??(entre los miles disponibles) representan el 86% de la filiación colectiva en la soja estadounidense moderna. Diecisiete es un número pequeño si se considera que en los Estados Unidos se cultivan ochenta millones de acres de soja.
- La segunda razón es que la diversidad en esta estrecha base genética inicial se ha reducido aún más como víctima de su propia reproducción exitosa. Es decir, las variedades modernas temprana por su carácter popular dominados 20 ª siglo programas de mejoramiento. Se produjeron cuellos de botella genéticos que se restringieron severamente después del mejoramiento de la soja hasta el presente. Este efecto se conoce como deriva genética.
Dos cultivares de soja emblemáticos del USDA, Lee y Forrest, en el sur de los EE. UU. Ofrecen excelentes ejemplos de este problema. Fueron lanzados en las décadas de 1950 y 1970. Su agronomía superior y su popularidad en la granja llevaron a su uso intensivo como reproductores reproductores durante las décadas siguientes.
El resultado fue una nueva generación de progenie (“hijos” de la soja) que estaban muy relacionados no solo con las variedades emblemáticas Lee y Forrest, sino también entre sí. Aunque se desempeñaron bien en el campo, estos frijoles de soja “hermanos y hermanas” no eran un buen material de apareamiento para producir nuevas variedades. El término endogamia se usa a menudo para describir este efecto en la cría de animales, y el término también se aplica aquí.
Los avances a corto plazo logrados en el desarrollo de Lee y Forrest, por lo tanto, se produjeron a expensas del progreso a largo plazo. Se perdió la diversidad, la base de un nuevo progreso. Pero un nuevo plan del USDA-ARS, conocido como Plan 301, tiene el objetivo de restaurar la diversidad a los programas de reproducción aplicados. La ciencia en el Plan 301 da como resultado nuevas líneas de reproducción únicas que tienen diversos pedigrí y genética.
Un nuevo lanzamiento de la soja «USDA-N6004» es parte de ese esfuerzo. * Los criadores crearon la soja USDA-N6004 mediante la hibridación del cultivar «NC-Roy» del USDA y el cultivar japonés «Blue Side». Blue Side es una soja vegetal (edamame) que proviene de fuera de la base genética de los EE. UU. El germoplasma japonés generalmente no está bien representado como plantel parental en el mejoramiento de Estados Unidos. Por lo tanto, Japón parece ser una rica fuente sin explotar de diversos genes para el futuro mejoramiento de la soja estadounidense.
La historia de esta nueva soja proporciona un buen estudio de caso que ilustra por qué la diversidad genética es importante en el desarrollo de nuevas variedades. Las antiguas variedades locales proporcionan la diversidad que hace posibles nuevas variedades.
Avanzar con el Plan 301 aumentará la diversidad de nuestros cultivos de soja. Esto debería conducir a nuevas variedades de soja que estén menos relacionadas, sean más productivas y más resistentes a las enfermedades y al clima cambiante. El USDA y otros equipos de investigación agrícola están solucionando el problema de la diversidad genética insuficiente volviendo a las variedades locales desarrolladas por los agricultores antiguos y usándolas como plantel parental. El USDA mantiene más de 100.000 poblaciones y razas locales para su uso en la cría.
Este ciclo especial reproducido por Mundo Agropecuario es patrocinado y escrito por miembros de la Sociedad Estadounidense de Agronomía y Ciencia de los Cultivos de América . Sus miembros son investigadores y profesionales capacitados y certificados en las áreas de crecimiento del suministro de alimentos en el mundo. Trabajan en universidades, centros de investigación gubernamentales y empresas privadas en los Estados Unidos y el mundo.
